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线粒体温度远超正常体温

2017-05-08 09:34:34 来源:科技日报

  据英国《新科学家》杂志网站近日报道,法国国家卫生与医学研究院(INSERM)的研究人员首次发现,线粒体在发挥作用时,温度会比细胞内其他结构高6℃到10℃,有些线粒体甚至可达到50℃。新研究意味着,之前大量基于线粒体与正常体温一致的实验研究或将被推翻。

  人体细胞能在有氧环境下消耗食物产生能量,这个被称为“有氧呼吸”的过程主要发生在细胞内的线粒体中,而对其进行温度测量成为长期以来难以攻克的挑战。

  最近一年左右,有几个研究团队报告称,已经研发出各种能随温度改变发出不同荧光的荧光染料,可用来测量线粒体的温度。在此次发表于生命科学预印本网站bioRxiv的研究中,该法国团队使用新加坡科学家研发的一种荧光染料,对保持在38℃的人体肾脏和皮肤等细胞内的线粒体温度进行了测量,结果发现,线粒体温度至少比细胞内其他结构高6℃到10℃,且仍能维持正常的功能。

  虽然日本科学家在今年2月发表的论文中专门描述另一种温度敏感性荧光染料时,曾简要提到人类癌细胞内线粒体温度比其他结构高6℃到9℃,但这项新研究是首次专门对线粒体温度进行测量的报道。英国伦敦大学学院生物化学家尼克·莱恩认为,该结果具有重要意义。“线粒体活动是细胞能量的主要来源,而它们竟然比体温高这么多,这完全超乎科学家的想象。”

  莱恩表示,如果哺乳动物线粒体确实被证明在更高温度下发挥作用,生物学家需要重新考虑之前基于体温条件下的大量实验,或许结论会完全不同。另外,之前许多关于冷血类动植物的研究,均是假设线粒体在很低温度下发挥其功能的,这些结果也有待考证。

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