来源:《自然·通讯》
卡罗林斯卡医学院研究团队利用冷冻电镜技术,首次揭示了人体呼吸体(respirasome)形成的后期步骤。该研究发现,呼吸体的组装并非以完整单元直接组合,而是在关键组分复合物IV尚未成熟时即开始有序整合。研究鉴定出HIGD2A蛋白作为“占位符”,临时占据复合物IV上的关键位置,直至最终亚基NDUFA4就位后才被替换,确保组装过程按正确时序进行。这一发现为理解线粒体疾病(如神经系统疾病)的分子机制提供了新线索。
来源:《自然·通讯》
卡罗林斯卡医学院研究团队利用冷冻电镜技术,首次揭示了人体呼吸体(respirasome)形成的后期步骤。该研究发现,呼吸体的组装并非以完整单元直接组合,而是在关键组分复合物IV尚未成熟时即开始有序整合。研究鉴定出HIGD2A蛋白作为“占位符”,临时占据复合物IV上的关键位置,直至最终亚基NDUFA4就位后才被替换,确保组装过程按正确时序进行。这一发现为理解线粒体疾病(如神经系统疾病)的分子机制提供了新线索。
来源:《自然》(Nature)
杜克大学团队发现,为受损的感觉神经元补充健康线粒体可有效缓解糖尿病神经病变和化疗引起的神经痛。在人类组织和小鼠模型中,通过卫星胶质细胞经隧道纳米管传递线粒体,或直接注射健康线粒体至背根神经节,可显著减轻疼痛行为(降幅达50%),且效果持续长达48小时。研究还鉴定出蛋白MYO10对形成线粒体传递所需的纳米管至关重要。该成果揭示了神经-胶质细胞间通过能量支持缓解疼痛的新机制,为治疗慢性神经痛提供了潜在新策略。
来源:《自然-通讯》
台湾大学医学院团队发现,沙门氏菌通过其分泌蛋白SseF招募宿主线粒体柠檬酸载体(CIC)至细菌液泡膜,并利用CIC外排柠檬酸以维持氧化还原稳态,从而中和宿主产生的活性氧(ROS)攻击,实现胞内存活与繁殖。实验表明,使用CIC抑制剂阻断该通路可增强细菌对宿主免疫的敏感性。这一发现为针对宿主途径的抗耐药菌治疗提供了新思路。
来源:《化学科学》
研究人员通过精细调控分子结构,开发出新型“温和”线粒体解偶联剂,可促使细胞线粒体低效耗能,将更多脂肪转化为热量,从而在实验环境下实现安全减重。与早期因毒性被禁的DNP类药物不同,此类新药可在不损伤细胞或干扰ATP生成的前提下提升代谢,同时降低细胞氧化应激,可能对改善代谢健康、延缓衰老及神经退行性疾病具有潜在益处,为肥胖治疗提供了新方向。
来源:Gustavo Ayala与Simon Grelet团队研究成果
研究发现,癌细胞可通过获取邻近神经元的线粒体增强能量代谢,从而促进转移。在动物模型和人类前列腺肿瘤中均观察到这一现象。转移灶(尤其是脑转移)中接收线粒体的癌细胞比例远超原发肿瘤,表明该过程是癌症扩散的关键机制。阻断这一“线粒体转移”可能为治疗高转移性癌症提供新方向。
来源:《心理科学当前动态》
莱斯大学心理科学家提出,线粒体可能成为连接心理社会压力与精神疾病的生理桥梁。作为细胞能量中心,线粒体功能易受压力、孤独和创伤影响,其效率下降会引发能量失衡、炎症加剧及脑信号异常,从而导致焦虑、抑郁等病症。研究指出,运动(尤其耐力训练)可有效改善线粒体功能;正念、心理治疗等也可能带来积极改变。这一发现为理解心理生理机制及开发靶向干预提供了新方向。
来源:《生物物理学期刊》
研究发现,胰腺β细胞在高葡萄糖环境下,线粒体会向细胞边缘迁移。这种迁移依赖微管骨架和cAMP信号分子,而非线粒体自身的ATP产能功能。计算模型显示,线粒体与微管结合后可加速定向移动。由于线粒体在β细胞中负责感知葡萄糖浓度并触发胰岛素分泌,其位置变化可能直接影响分泌功能。该研究揭示了细胞器空间分布对生理功能调控的新机制,为理解糖尿病等疾病中β细胞功能异常提供了新视角。
来源:《科学进展》
美国达特茅斯学院的研究团队发现,线粒体内膜蛋白LACTB在细胞凋亡过程中扮演着关键“守门人”角色。该蛋白能重塑或松动线粒体内膜,促使促凋亡分子释放,从而启动细胞自我毁灭程序。实验中,降低LACTB水平可增强细胞对凋亡的抵抗,而提高其水平则加速细胞死亡。这一发现突破了传统认为细胞凋亡仅由线粒体外膜孔道蛋白调控的认知,为开发针对癌症(细胞凋亡受阻)或神经退行性疾病(细胞过度死亡)的新疗法提供了潜在靶点。后续研究将探索LACTB在不同癌症类型中的调控差异。
来源:《细胞》
研究发现,当先天免疫激活与营养匮乏同时存在时,受损线粒体会聚集在细胞膜附近,产生局部氧化损伤导致细胞裂解死亡,该过程被命名为“线粒体氧化裂解”(mitoxyperilysis)。机制上,该途径受mTOR信号与先天免疫受体共同调控。在癌症模型中,联合使用先天免疫激活剂与禁食可显著诱导肿瘤细胞发生此类死亡并抑制肿瘤生长,为癌症联合治疗提供了新思路。
来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
美国德州农工大学研究人员开发出一种通过纳米花朵增强干细胞产生线粒体的新技术。该技术使干细胞线粒体产量提升一倍,并能将多余线粒体高效转移至受损细胞,实现2-4倍的线粒体传递效率。实验显示,接受线粒体的衰老或受损细胞能量生产得以恢复,甚至能抵抗化疗药物伤害。这项无需基因编辑或药物的技术,为治疗与线粒体衰退相关的衰老、心脏病及神经退行性疾病提供了新方向,未来可能通过单月给药实现长效治疗。