據英國《新科學家》雜志網站近日報道,法國國家衛生與醫學研究院(INSERM)的研究人員首次發現,線粒體在發揮作用時,溫度會比細胞內其他結構高6℃到10℃,有些線粒體甚至可達到50℃。新研究意味著,之前大量基于線粒體與正常體溫一致的實驗研究或將被推翻。
人體細胞能在有氧環境下消耗食物產生能量,這個被稱為“有氧呼吸”的過程主要發生在細胞內的線粒體中,而對其進行溫度測量成為長期以來難以攻克的挑戰。
最近一年左右,有幾個研究團隊報告稱,已經研發出各種能隨溫度改變發出不同熒光的熒光染料,可用來測量線粒體的溫度。在此次發表于生命科學預印本網站bioRxiv的研究中,該法國團隊使用新加坡科學家研發的一種熒光染料,對保持在38℃的人體腎臟和皮膚等細胞內的線粒體溫度進行了測量,結果發現,線粒體溫度至少比細胞內其他結構高6℃到10℃,且仍能維持正常的功能。
雖然日本科學家在今年2月發表的論文中專門描述另一種溫度敏感性熒光染料時,曾簡要提到人類癌細胞內線粒體溫度比其他結構高6℃到9℃,但這項新研究是首次專門對線粒體溫度進行測量的報道。英國倫敦大學學院生物化學家尼克·萊恩認為,該結果具有重要意義。“線粒體活動是細胞能量的主要來源,而它們竟然比體溫高這么多,這完全超乎科學家的想象。”
萊恩表示,如果哺乳動物線粒體確實被證明在更高溫度下發揮作用,生物學家需要重新考慮之前基于體溫條件下的大量實驗,或許結論會完全不同。另外,之前許多關于冷血類動植物的研究,均是假設線粒體在很低溫度下發揮其功能的,這些結果也有待考證。
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