據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站近日報(bào)道,法國國家衛(wèi)生與醫(yī)學(xué)研究院(INSERM)的研究人員首次發(fā)現(xiàn),線粒體在發(fā)揮作用時(shí),溫度會(huì)比細(xì)胞內(nèi)其他結(jié)構(gòu)高6℃~10℃,有些線粒體甚至可達(dá)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(shí)驗(yàn)研究或?qū)⒈煌品?/p>
人體細(xì)胞能在有氧環(huán)境下消耗食物產(chǎn)生能量,這個(gè)被稱為“有氧呼吸”的過程主要發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的線粒體中,而對其進(jìn)行溫度測量成為長期以來難以攻克的挑戰(zhàn)。
最近一年左右,有幾個(gè)研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱,已經(jīng)研發(fā)出各種能隨溫度改變發(fā)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(fā)表于生命科學(xué)預(yù)印本網(wǎng)站bioRxiv的研究中,該法國團(tuán)隊(duì)使用新加坡科學(xué)家研發(fā)的一種熒光染料,對保持在38℃的人體腎臟和皮膚等細(xì)胞內(nèi)的線粒體溫度進(jìn)行了測量,結(jié)果發(fā)現(xiàn),線粒體溫度至少比細(xì)胞內(nèi)其他結(jié)構(gòu)高6℃~10℃,且仍能維持正常的功能。
雖然日本科學(xué)家在今年2月發(fā)表的論文中專門描述另一種溫度敏感性熒光染料時(shí),曾簡要提到人類癌細(xì)胞內(nèi)線粒體溫度比其他結(jié)構(gòu)高6℃~9℃,但這項(xiàng)新研究是首次專門對線粒體溫度進(jìn)行測量的報(bào)道。英國倫敦大學(xué)學(xué)院生物化學(xué)家尼克·萊恩認(rèn)為,該結(jié)果具有重要意義。“線粒體活動(dòng)是細(xì)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(xué)家的想象?!?/p>
萊恩表示,如果哺乳動(dòng)物線粒體確實(shí)被證明在更高溫度下發(fā)揮作用,生物學(xué)家需要重新考慮之前基于體溫條件下的大量實(shí)驗(yàn),或許結(jié)論會(huì)完全不同。另外,之前許多關(guān)于冷血類動(dòng)植物的研究,均是假設(shè)線粒體在很低溫度下發(fā)揮其功能的,這些結(jié)果也有待考證。