氧化还原稳态是细胞正常生理功能的重要基础。基于细胞氧化还原状态的时空特征，精准氧化还原（Precision Redox）的概念受到了广泛关注。作为活性氧（ROS）的主要来源，线粒体在这一过程中起着双重作用：促进有益的信号传递和造成过度的氧化损伤。这种两面性不仅取决于ROS的水平，也取决于ROS发生的不同位点，然而，参与调控的基因以及具体机制仍不清楚。中国科生物物理研究所陈畅课题组最新研究通过全基因组筛选发现ATAD3A介导线粒体精准氧化还原调控的新功能，阐释了ATAD3A基因缺陷通过诱导RET-ROS发挥有益信号作用的机制，强调了"精准氧化还原"理念的重要意义，相关研究论文近日发表在《Free Radical Biology and Medicine》杂志。

　　研究者利用线粒体氧化还原敏感的mt-Grx1-roGFP2探针转基因线虫完成了高通量全基因组RNAi筛选。发现特异性敲低候选基因atad-3（ATAD3A）可显著增加线虫和哺乳动物细胞中线粒体ROS的水平，提示ATAD3A在介导线粒体氧化还原调控中的重要功能。机制研究发现ATAD3A与线粒体复合体I亚基NDUFS8相互作用，在复合体I的组装和活性中发挥重要功能。敲低ATAD3A会降低复合体I的活性和质子泄漏，增加线粒体膜电势，从而诱导反向电子传递（RET）发生更多ROS。诱导的RET-ROS作为线粒体功能受损的保护性反应，激活抗氧化系统，增强线虫的抗逆性并延长命命。

　　研究结果阐释了ATAD3A作为一个线粒体精准氧化还原调控分子的新功能。以往的研究证实ATAD3A缺陷会导致线粒体功能受损，而该研究提供了新的视角，揭示了ATAD3A缺陷通过诱导RET-ROS激活保护性反应从而延长线虫寿命的新功能。另一方面，人们普遍认为低浓度的ROS是一种信号分子，而高浓度的ROS则会导致细胞损伤。一些新的证据表明，不仅ROS的数量决定生理结果，ROS的发生位点也在影响细胞稳态中起着关键作用。该研究为RET位点特异的ROS在延长命命中的有益信号作用提供了证据。可见即使同样在线粒体，ROS的发生位点不同也可能发挥截然不同的生理功能。"精准氧化还原"理念在氧化还原生物学与医学研究中具有重要意义。

　　中国科生物物理研究所陈畅研究员为论文的通讯作者，孟姣副研究员和李晓鹏博士为共同第一作者。该研究获得国家重点研发计划、中国科战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金面上项目的资助。

图 ATAD3A基因缺陷诱导RET-ROS发挥有益作用的机制模式图

　　文章链接:

　　https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2025.09.027

　　院英文网报道链接：

　　https://english.cas.cn/newsroom/research_news/life/202510/t20251009_1075521.shtml

（供稿：陈畅研究组）