Митохондрии – это основные продуценты и вместе с тем мишени для активных форм кислорода (АФК). Адаптация клетки к различным физиологическим условиям подразумевает поддержание баланса между выработкой и нейтрализацией АФК. Различные стрессоры могут вызывать избыточную выработку митохондриями АФК, что, в свою очередь, нарушает их целостность и биогенез, а также снижает их энергетический метаболизм за счет подавления окислительного фосфорилирования и продукции АТФ.
Одним из инструментов ответа клетки на интенсивный окислительный стресс является продукция металлотионеинов (МТ) – семейства низкомолекулярных белков, богатых цистеином. Они обладают высоким сродством к цинку и другим металлам. Китайские исследователи показали на модельной системе (эмбрионы птицы), что индуцированная Zn экспрессия MT4 снижает накопление активных форм кислорода в гепатоцитах эмбрионов. Подавление экспрессии MT4 усугубляло митохондриальную дисфункцию, тогда как Zn-индуцируемая сверхэкспрессия MT4 смягчала ее. Кроме того, в in vivo эксперименте авторы показали, что материнская Zn-индуцированная экспрессия MT4 защищает функцию митохондрий в гепатоцитах куриного эмбриона от окислительного стресса путем ингибирования коактиватора γ-рецептора, активирующего пролифератор пероксисом (PGC-1α) [Li et al., 2024].