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Cell Metabol:惊人发现!细胞中或含有专门制造脂肪的线粒体

来源:本站原创 2018-04-10 23:21

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2018年4月11日 讯 /生物谷BIOON/ --千百年来,细胞中的细胞器—线粒体常常被视为细胞的能量工厂,在线粒体中,糖分和脂肪能被氧化成为能量,最近,来自加州大学洛杉矶分校(UCLA)的科学家们通过研究发现,并非所有的线粒体都是这样,在每个细胞中都有一组特殊的线粒体能够吸附脂肪滴,相比燃烧脂肪产生能量而言,这些特殊的线粒体主要负责提供能量来构建并且储存脂质分子,相关研究刊登于国际杂志Cell Metabolism上。

图片来源:Scott Wilde

研究者Orian Shirihai教授表示,这是我们对线粒体及其功能的全面概述,基于本文研究结果,我们相信未来或许有一天能够开发出治疗多种疾病的新型疗法,包括肥胖、脂肪肝和其它代谢性疾病等。线粒体中含有能产生ATP分子的细胞机器,而ATP是细胞中能够储存能量的分子,任何一个细胞内的线粒体都被认为是一致的,因为其能够在“融合”和“分裂”的过程中不断持续合并并且分离。

过去研究人员注意到,当在显微镜下观察细胞时会发现某些和脂肪滴相关的线粒体,这些积累脂肪滴的线粒体在棕色脂肪中尤其丰富,而棕色脂肪是一类特殊的脂肪,其能被用来燃烧产热而并非储存脂肪。这项研究中,研究人员深入分析了这类线粒体,首次研究者观察到,在正常融合和分裂过程中,脂肪滴周围聚集的线粒体簇似乎并不太会与棕色脂肪细胞中其它线粒体相互作用。

Shirihai说道,这就好像是一个独一无二的线粒体俱乐部一样,不会随便让别人进来,那么这些线粒体为什么会这样呢?为了回答这个问题,研究人员开发了一种方法,从细胞中提取除了脂肪滴相关的线粒体,随后将脂肪滴与其它细胞成分分离,使脂肪漂浮于溶液表面,并将线粒体存在的混合物进行染色,结果表明,线粒体依然与分离的脂肪滴保持着联系,接着研究者对样本进行高速离心,分离出线粒体以备进一步研究。

当研究人员对分离的线粒体进行研究后,他们发现,这些线粒体在生化特性上与细胞中其它的线粒体并不相同,很多人推测,这些脂肪滴就好像一个小吃店一样,线粒体能够进去“吃东西”,然而结果恰恰相反,线粒体在脂肪滴中国会帮助构建新的脂肪滴;当处于寒冷状态下棕色脂肪细胞被激活开始燃烧脂肪并且产热时,线粒体就会从脂肪滴中分散开。研究者Liesa表示,如果我们能够找到新方法来抑制线粒体与脂肪滴的相互作用,我们或许就能激活棕色脂肪来燃烧脂肪,并且治疗肥胖症。

这一研究发现也让研究人员开始质疑是否能利用传统技术来研究线粒体,为了能够分离出可供研究用的线粒体,科学家们一般会采用多种方法来从细胞的其它组分中分离到线粒体(包括脂肪),如今研究结果表明,这些被破坏的脂肪中很有可能也含有之前未发现的一些线粒体亚群。这项研究中,研究人员系统性地剔除掉了所有和脂质相关的线粒体,目前研究人员计划深入研究是否其它类型组织中的线粒体也具有专门的功能来帮助制造脂肪,比如肝脏等。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Ilan Y. Benador, Michaela Veliova, Kiana Mahdaviani, et al. Mitochondria Bound to Lipid Droplets Have Unique Bioenergetics, Composition, and Dynamics that Support Lipid Droplet Expansion. Cell Metabolism (2018). DOI: 10.1016/j.cmet.2018.03.003

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