背景
线粒体外膜Rho GTP酶1（MIRO1）介导细胞内线粒体运动，但其在血管平滑肌细胞（VSMC）生理功能及血管损伤后新内膜形成等血管疾病中的作用尚不清楚。
方法
通过体内模型研究选择性敲除平滑肌细胞MIRO1的小鼠颈动脉结扎情况。利用荧光成像观察线粒体定位和嵴结构，检测ATP生成、代谢功能及电子传递链（ETC）组分相互作用，分析MIRO1在培养主动脉VSMC细胞周期和增殖机制。同时分析人冠状动脉中MIRO1表达，并通过敲低人冠状动脉VSMC中的MIRO1评估其功能。
结果
研究显示人动脉粥样硬化斑块中的VSMC呈现高MIRO1表达。MIRO1通过调节线粒体定位和PDGF刺激的ATP生成促进VSMC增殖和新内膜形成，这两个过程对G1/S期细胞周期进展至关重要。Miro1缺失会破坏线粒体嵴结构，减少ETC复合物I活性和超复合物形成。值得注意的是，用缺乏EF手结构域（介导线粒体运动）的MIRO1突变体进行功能恢复仅部分有效。在人冠状动脉VSMC中敲低MIRO1证实其对线粒体功能和增殖的关键作用。
结论
研究揭示MIRO1调控VSMC增殖的双重机制：一方面通过维持线粒体嵴完整性保障ATP合成，另一方面通过Ca²⁺依赖的EF手结构域实现ATP驱动的线粒体定位。该发现将线粒体运动与能量代谢联系到VSMC生理，为血管重塑的治疗干预提供了新靶点。
引言
线粒体通过融合/分裂动态适应细胞变化，调控VSMC增殖、迁移和新内膜形成。10年前已有研究表明线粒体运动受阻会抑制VSMC增殖，但分子调控机制仍不明确。MIRO1作为线粒体定位的核心调控蛋白，通过EF手结构域感知Ca²⁺变化，介导线粒体与微管的结合/解离。除了调控运动，MIRO1还参与线粒体自噬和嵴结构形成。尽管已发现MIRO1基因突变与帕金森病相关，但其在心血管疾病中的作用研究较少。本研究首次揭示MIRO1在VSMC病理生理中的关键作用。
方法
动物模型
采用tamoxifen诱导的VSMC特异性Miro1敲除小鼠模型，通过颈动脉结扎构建新内膜增生模型。术前给予高脂饮食3周以模拟人体胆固醇水平（血清胆固醇约250mg/dL）。
结果
MIRO1缺失抑制新内膜形成
Miro1敲除小鼠颈动脉结扎后新内膜面积较野生型显著减小（250μm处测量）。免疫组化显示MIRO1在新生内膜VSMC中高表达，且与增殖标志物Ki67共定位。人冠状动脉粥样硬化斑块中也检测到MIRO1在平滑肌肌动蛋白阳性细胞中的表达。
MIRO1缺失减少细胞增殖
Miro1缺失的原代主动脉VSMC在PDGF刺激下细胞数量比野生型减少80%。细胞周期分析显示MIRO1缺失导致G1期阻滞，S期细胞比例下降。cyclin D1和E的表达水平降低，与流式细胞术结果一致。
EF手结构域是必需的
回补实验显示，野生型MIRO1可完全恢复增殖能力，而缺失EF手的MIRO1突变体仅部分恢复。线粒体分布实验表明，MIRO1缺失导致线粒体滞留于核周区域，野生型回补可恢复正常分布，但EF手缺失突变体导致分布异常。
机制研究
- ATP代谢障碍：MIRO1缺失的VSMC ATP水平降低，AMPK磷酸化增强，p53/p21表达上调，cyclin D1减少。
- 呼吸链缺陷：线粒体嵴密度和结构异常，ETC复合物I活性下降，超复合物形成减少。
- 人源验证：在人冠状动脉平滑肌细胞中敲低MIRO1可重现线粒体定位异常、ATP减少和复合物I活性下降。
讨论
本研究揭示MIRO1通过双重机制调控VSMC增殖：
- 能量供给层面：通过维持线粒体嵴结构和ETC复合物I活性保障ATP合成；
- 定位调控层面：依赖Ca²⁺感应的EF手结构域实现ATP驱动的线粒体定位。
研究发现MIRO1缺失导致的ATP缺乏通过AMPK-p53-p21轴阻滞G1/S期，且MIRO1缺失引发的嵴结构异常与ETC超复合物形成障碍相关。药物抑制ATP合成可再现线粒体运动受阻，但微管解聚不影响ATP水平，证明能量供给是运动的前提。此外，MIRO1与MIB/MICOS复合物及ETC复合物I亚基NDUFA9相互作用，为线粒体功能调控提供新机制。
局限性
- 小鼠模型不能完全模拟人体血管损伤后的病理过程；
- 体外培养的VSMC可能无法完全反映体内环境；
- 未评估MIRO2是否代偿性上调。
结论
本研究确立MIRO1作为VSMC增殖和新内膜形成的枢纽调控因子，揭示其通过线粒体能量代谢与定位调控细胞周期的新机制，为开发靶向MIRO1的抗增殖治疗策略奠定基础。
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