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用陽(yáng)光給線(xiàn)粒體“充電”或有助延壽
[所屬分類(lèi):行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2023-1-4] [發(fā)布人:網(wǎng)站管理員2] [閱讀次數(shù):] [返回]
用陽(yáng)光給線(xiàn)粒體“充電”或有助延壽
作者：Andrew Wojtovich 來(lái)源：《自然—衰老》
山東拓普生物工程有限公司 http://www.jinhuabanruo.cn
在人體中用太陽(yáng)光給細(xì)胞充電的前景似乎更像是科幻小說(shuō)，而非科學(xué)。不過(guò)，一項(xiàng)生命科學(xué)新研究從可再生能源領(lǐng)域借鑒了一項(xiàng)技術(shù)，表明基因工程線(xiàn)粒體可將光能轉(zhuǎn)化為細(xì)胞可利用的化學(xué)能，最終延長(zhǎng)秀麗線(xiàn)蟲(chóng)的壽命，這些發(fā)現(xiàn)揭示了衰老過(guò)程中的重要機(jī)制。相關(guān)研究近日發(fā)表于《自然—衰老》。
“我們知道線(xiàn)粒體功能障礙是衰老的結(jié)果�！毖芯抠Y深作者、美國(guó)羅切斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心藥理學(xué)和生理學(xué)副教授Andrew Wojtovich說(shuō)，“這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)單地利用光驅(qū)動(dòng)的線(xiàn)粒體促進(jìn)新陳代謝，就能讓實(shí)驗(yàn)室蠕蟲(chóng)活得更久、更健康。這些發(fā)現(xiàn)和新的研究工具將使人們能夠進(jìn)一步研究線(xiàn)粒體，探尋治療與年齡有關(guān)疾病的新方法�！�
線(xiàn)粒體是存在于人體大多數(shù)細(xì)胞中的細(xì)胞器。它們通常被稱(chēng)為細(xì)胞發(fā)電廠，利用葡萄糖產(chǎn)生三磷酸腺苷（ATP），為細(xì)胞的關(guān)鍵功能提供能量，如肌肉收縮和幫助神經(jīng)細(xì)胞相互交流的電脈沖。
ATP的產(chǎn)生是一系列反應(yīng)的結(jié)果，這些反應(yīng)是通過(guò)質(zhì)子在分離線(xiàn)粒體中不同區(qū)域的膜上交換而實(shí)現(xiàn)的，最終形成一個(gè)被稱(chēng)為膜電位的過(guò)程。研究表明，膜電位隨著年齡的增長(zhǎng)而下降，可能在一些與年齡相關(guān)的疾病中發(fā)揮作用，如神經(jīng)退行性疾病。
和果蠅一樣，秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)是科學(xué)家用來(lái)了解基本生物學(xué)原理的模式生物。來(lái)自美國(guó)和德國(guó)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用光遺傳學(xué)技術(shù)，通過(guò)基因工程改造了秀麗線(xiàn)蟲(chóng)的線(xiàn)粒體，使其包含一個(gè)從真菌中獲得的光激活質(zhì)子泵。當(dāng)暴露在光線(xiàn)下時(shí)，質(zhì)子泵會(huì)讓帶電離子穿過(guò)細(xì)胞膜，利用光線(xiàn)的能量給線(xiàn)粒體充電。這一過(guò)程被研究人員稱(chēng)為“打開(kāi)線(xiàn)粒體”（mtON），它增加了膜電位和ATP的產(chǎn)生，讓蛔蟲(chóng)的壽命增加了30%~40%。
“線(xiàn)粒體類(lèi)似于工業(yè)發(fā)電廠，它們?nèi)紵荚矗饕瞧咸烟�，為�?xì)胞產(chǎn)生有用的能量。”研究第一作者、現(xiàn)為華盛頓大學(xué)博士后的Brandon Berry解釋說(shuō)，“我們所做的基本上是將太陽(yáng)能電池板連接到現(xiàn)有的發(fā)電廠基礎(chǔ)設(shè)施上，在這種情況下，太陽(yáng)能電池板就是光遺傳工具。正常的線(xiàn)粒體機(jī)制能夠利用光能提供ATP，除了正常的燃燒途徑。”
這項(xiàng)研究很重要，它為研究人員提供了更多關(guān)于線(xiàn)粒體在人體中發(fā)揮復(fù)雜生物學(xué)作用的見(jiàn)解，這是科學(xué)界現(xiàn)在才開(kāi)始了解的新領(lǐng)域。這項(xiàng)研究還創(chuàng)造了一種在活細(xì)胞環(huán)境中操作和研究線(xiàn)粒體的新方法，可以作為研究線(xiàn)粒體和確定干預(yù)和支持功能的方法的重要平臺(tái)。
“我們需要更多地了解線(xiàn)粒體在動(dòng)物體內(nèi)的真實(shí)表現(xiàn)。就像目前的研究一樣，首先在蠕蟲(chóng)中，然后在培養(yǎng)的人類(lèi)細(xì)胞和嚙齒動(dòng)物中。這樣，未來(lái)的研究將能充分了解人類(lèi)疾病和衰老最可能的參與者�！盉erry說(shuō)。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 馮麗妃）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s43587-022-00340-7
（本文內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)可后臺(tái)聯(lián)系刪除。）
作者：Andrew Wojtovich 來(lái)源：《自然—衰老》
山東拓普生物工程有限公司 http://www.jinhuabanruo.cn
在人體中用太陽(yáng)光給細(xì)胞充電的前景似乎更像是科幻小說(shuō)，而非科學(xué)。不過(guò)，一項(xiàng)生命科學(xué)新研究從可再生能源領(lǐng)域借鑒了一項(xiàng)技術(shù)，表明基因工程線(xiàn)粒體可將光能轉(zhuǎn)化為細(xì)胞可利用的化學(xué)能，最終延長(zhǎng)秀麗線(xiàn)蟲(chóng)的壽命，這些發(fā)現(xiàn)揭示了衰老過(guò)程中的重要機(jī)制。相關(guān)研究近日發(fā)表于《自然—衰老》。
“我們知道線(xiàn)粒體功能障礙是衰老的結(jié)果�！毖芯抠Y深作者、美國(guó)羅切斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心藥理學(xué)和生理學(xué)副教授Andrew Wojtovich說(shuō)，“這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)單地利用光驅(qū)動(dòng)的線(xiàn)粒體促進(jìn)新陳代謝，就能讓實(shí)驗(yàn)室蠕蟲(chóng)活得更久、更健康。這些發(fā)現(xiàn)和新的研究工具將使人們能夠進(jìn)一步研究線(xiàn)粒體，探尋治療與年齡有關(guān)疾病的新方法�！�
線(xiàn)粒體是存在于人體大多數(shù)細(xì)胞中的細(xì)胞器。它們通常被稱(chēng)為細(xì)胞發(fā)電廠，利用葡萄糖產(chǎn)生三磷酸腺苷（ATP），為細(xì)胞的關(guān)鍵功能提供能量，如肌肉收縮和幫助神經(jīng)細(xì)胞相互交流的電脈沖。
ATP的產(chǎn)生是一系列反應(yīng)的結(jié)果，這些反應(yīng)是通過(guò)質(zhì)子在分離線(xiàn)粒體中不同區(qū)域的膜上交換而實(shí)現(xiàn)的，最終形成一個(gè)被稱(chēng)為膜電位的過(guò)程。研究表明，膜電位隨著年齡的增長(zhǎng)而下降，可能在一些與年齡相關(guān)的疾病中發(fā)揮作用，如神經(jīng)退行性疾病。
和果蠅一樣，秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)是科學(xué)家用來(lái)了解基本生物學(xué)原理的模式生物。來(lái)自美國(guó)和德國(guó)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用光遺傳學(xué)技術(shù)，通過(guò)基因工程改造了秀麗線(xiàn)蟲(chóng)的線(xiàn)粒體，使其包含一個(gè)從真菌中獲得的光激活質(zhì)子泵。當(dāng)暴露在光線(xiàn)下時(shí)，質(zhì)子泵會(huì)讓帶電離子穿過(guò)細(xì)胞膜，利用光線(xiàn)的能量給線(xiàn)粒體充電。這一過(guò)程被研究人員稱(chēng)為“打開(kāi)線(xiàn)粒體”（mtON），它增加了膜電位和ATP的產(chǎn)生，讓蛔蟲(chóng)的壽命增加了30%~40%。
“線(xiàn)粒體類(lèi)似于工業(yè)發(fā)電廠，它們?nèi)紵荚矗饕瞧咸烟�，為�?xì)胞產(chǎn)生有用的能量。”研究第一作者、現(xiàn)為華盛頓大學(xué)博士后的Brandon Berry解釋說(shuō)，“我們所做的基本上是將太陽(yáng)能電池板連接到現(xiàn)有的發(fā)電廠基礎(chǔ)設(shè)施上，在這種情況下，太陽(yáng)能電池板就是光遺傳工具。正常的線(xiàn)粒體機(jī)制能夠利用光能提供ATP，除了正常的燃燒途徑。”
這項(xiàng)研究很重要，它為研究人員提供了更多關(guān)于線(xiàn)粒體在人體中發(fā)揮復(fù)雜生物學(xué)作用的見(jiàn)解，這是科學(xué)界現(xiàn)在才開(kāi)始了解的新領(lǐng)域。這項(xiàng)研究還創(chuàng)造了一種在活細(xì)胞環(huán)境中操作和研究線(xiàn)粒體的新方法，可以作為研究線(xiàn)粒體和確定干預(yù)和支持功能的方法的重要平臺(tái)。
“我們需要更多地了解線(xiàn)粒體在動(dòng)物體內(nèi)的真實(shí)表現(xiàn)。就像目前的研究一樣，首先在蠕蟲(chóng)中，然后在培養(yǎng)的人類(lèi)細(xì)胞和嚙齒動(dòng)物中。這樣，未來(lái)的研究將能充分了解人類(lèi)疾病和衰老最可能的參與者�！盉erry說(shuō)。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 馮麗妃）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s43587-022-00340-7
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