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     时间:2021-04-08 09:05:14  来源:

    线粒体被大多数人称为“细胞的动力源”,数十年来已被公认是糖和脂肪被氧化产生能量的细胞器。现在,加州大学洛杉矶分校(UCLA)科学家进行的新研究发现,并非所有线粒体都符合该定义。在每个细胞中,可以发现一组专门的线粒体附着在脂肪滴上。这些专门的线粒体不是燃烧脂肪来产生能量,而是负责提供能量来构建和存储脂肪分子。

    UCLA David Geffen医学院内分泌和药理学医学教授Orian Shirihai博士说:“这实际上是对线粒体及其作用的全新见解。”他补充说,这一发现发表在细胞代谢上,可能有一天会导致针对肥胖,脂肪肝和其他代谢性疾病的新疗法。

    线粒体是许多类型细胞中成百上千种存在的小细胞器,包含产生ATP(在细胞中存储能量的分子)的分子机制。Shirihai说,任何给定细胞内的线粒体一直被认为是统一的,因为它们在称为“融合”和“裂变”的过程中不断相互融合和分离。

    过去,研究人员注意到,“在显微镜下观察细胞时”,一些线粒体与脂滴,小块脂肪分子结合在一起。这些与脂质液滴结合的线粒体在棕色脂肪中尤其丰富,棕色脂肪是一种最近发现的脂肪组织,它利用脂肪产生热量而不是储存脂肪。

    研究人员?加州大学洛杉矶分校医学博士学位该研究的第一作者候选人Ilan Benador;医学助理教授Marc Liesa;以及UCLA研究生Michaela Veliova?更详细地研究了这组线粒体。首先,他们观察到聚集在脂质周围的线粒体似乎在正常的裂变和融合周期中不与棕色脂肪细胞中其余的线粒体发生相互作用。

    格芬医学院新陈代谢研究主题负责人西里海说:“它们就像是一个线粒体的独家俱乐部,不会让其他人进入。”然后,最大的问题是为什么他们会表现得如此?

    为了回答这个问题,研究人员开发了一种从细胞中提取脂滴相关的线粒体的新方法。他们将脂肪滴与其他细胞成分分离,将脂肪漂浮在溶液中,并对混合物中的线粒体染色,确认细胞器仍与分离的脂质滴相关。然后他们在离心机中高速旋转样品,分离线粒体以进行进一步研究。

    当研究小组研究分离出的线粒体时,他们发现它们在化学上与细胞其他部位的线粒体不同。

    Shirihai说:“在该领域中,大多数人以为脂滴就像小吃店一样,线粒体可以在那里吃。”实际上,事实恰恰相反。线粒体在那里帮助建立脂质液滴。

    当褐色脂肪细胞被激活以燃烧脂肪并产生热量时(如在寒冷中发生的那样),线粒体从脂滴中散布开来。

    利萨说:“如果我们首先确定防止线粒体与脂质滴相互作用的方法,我们也许能够激活棕色脂肪来燃烧脂肪并治疗肥胖症。”

    该发现还质疑用于研究线粒体的传统技术。为了分离线粒体进行研究,科学家通常使用将细胞器与细胞其他组成部分(包括脂肪)分开的方案,包括脂肪。现在,事实证明,这些浪费的脂肪可能包括以前未开发的线粒体的一部分。

    Shirihai说:“在过去对线粒体所做的所有这项研究中,我们已经系统地丢弃了所有这些脂质相关的线粒体。”

    加州大学洛杉矶分校的研究小组现在正计划研究其他组织类型的线粒体,包括肝脏,肝脏中的脂肪分子很多,肝脏中的线粒体也具有这种专门的功能来帮助组装脂质滴。

     

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