线粒体与真核细胞的内共生演化建立了二者之间持续的信息交流，这种线粒体-细胞核交流对于维持细胞及机体的稳态至关重要。当线粒体面临蛋白质折叠压力、代谢紊乱或环境刺激时，会通过逆行信号传递将其功能状态反馈给细胞核，进而调控基因表达以重建细胞稳态。近年研究发现，这种交流不仅局限于单个细胞内部，更能跨越组织边界，协调全身性的代谢适应、压力抵抗及衰老进程。
2026年1月29日，中国科学院遗传与发育生物学研究所田烨研究组在Molecular Cell杂志上发表了题为Mito-nuclear communication: from cellular responses to organismal health的综述文章，系统总结了细胞层面的线粒体应激响应与机体层面的系统性线粒体信号网络，深入探讨了线粒体-细胞核交流在调控生理机能与衰老过程中的核心作用。
该综述首先梳理了细胞内的线粒体应激响应通路，重点阐述了线粒体未折叠蛋白反应（UPRmt）和线粒体整合应激反应（ISRmt）的分子机制。文章详细比较了线虫与哺乳动物中UPRmt的机制差异，并深入剖析了OMA1-DELE1-HRI通路如何作为线粒体功能障碍与胞质ISR网络之间的关键连接点，在不同应激条件下精细调控细胞命运与代谢重编程。
进一步，文章从“感知-广播-调制-响应”四个维度，系统构建了跨组织线粒体-细胞核交流的理论框架。综述总结了线粒体压力信号如何转化为线粒体因子（mitokines）的释放，经由神经回路及体液循环传递至远端组织；探讨了神经系统与生殖系统如何整合并调控这些信号，以权衡机体的生长、繁殖与长寿；并强调了这种系统性交流在协调代谢适应、先天免疫以及跨代遗传中的重要意义。最后，文章展望了该领域的未来方向，提出通过精准干预线粒体-细胞核交流作为治疗代谢疾病与延缓衰老的潜在策略。
遗传发育所硕士研究生陈冠羽与博士研究生东航宇为该论文的共同第一作者，田烨研究员为该论文的通讯作者。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划和新基石科学基金会的资助。
系统性线粒体-细胞核交流协调机体稳态
