一项实验室研究表明，一种增强细胞“发电厂”的新方法或能对抗衰老和退行性疾病

你大部分细胞都依赖于其内部的微观结构——线粒体。这些所谓的“细胞发电站”能产生生命基石运作所需的能量。

然而，衰老和许多退行性疾病，包括那些涉及心脏、大脑或代谢的疾病，都与线粒体功能下降有关。现在，一项新技术可能能够将供体干细胞转化为微小的线粒体工厂，从而增加衰老或受损细胞中健康细胞器的数量，为它们充电。这些发现于10月发表在《美国国家科学院院刊》上，可能带来再生医学领域的新疗法。

“能够增加每个细胞的线粒体数量是巨大的突破，”斯坦福大学的蛋白质化学家达里亚·莫奇利-罗森（Daria Mochly-Rosen）告诉《华盛顿邮报》的马克·约翰逊（Mark Johnson），她并未参与这项工作。“了解线粒体能为我们做什么可以改变医学的未来，我认为[这项新研究]就是一个例子。”

研究人员此前发现，细胞可以从邻近细胞中吸收线粒体，这可以缓解细胞压力并促进组织修复。然而，将这些知识转化为治疗线粒体相关疾病的方法主要导致了效率低下的策略，而且通常难以应用于患者。

因此，这项新研究背后的科学家转向了由一种名为二硫化钼的化合物制成的微观花形颗粒，即纳米花。当被培养皿中的干细胞吸收时，这种材料会激活一个分子通路，从而促进线粒体的产生。

研究小组发现，这种添加物使干细胞产生的线粒体数量大约是正常情况的两倍。此外，这些细胞还将其额外的细胞器分享给放置在它们旁边的受损细胞，从而使受体细胞恢复活力。

“我们已经训练健康细胞与较弱的细胞分享它们的备用电池，”该研究的合著者、德克萨斯农工大学的生物医学工程师阿希勒什·K·加哈瓦尔（Akhilesh K. Gaharwar）在一份声明中说。“通过增加供体细胞中线粒体的数量，我们可以在没有任何基因改造或药物的情况下，帮助衰老或受损细胞恢复活力。”

根据声明，这种促进线粒体的方法没有现有技术的一些缺点。例如，虽然药物可以增加线粒体数量，但由于它们是小分子，会很快从细胞中清除，因此需要频繁给药。研究人员怀疑他们更大的纳米花会更长时间保持完整，可能只需要每月给药一次。

加哈瓦尔和他的同事尚未尝试将装满纳米花的干细胞植入动物体内。但总有一天，如果这项技术在临床试验中被证明是安全有效的，各种疾病的患者都可能受益。

“你可以把细胞放在患者身体的任何地方，”该研究的合著者、德克萨斯农工大学的遗传学家约翰·苏卡尔（John Soukar）在一份声明中说。“因此，对于心肌病，你可以直接治疗心肌细胞——将干细胞直接植入心脏或心脏附近。如果你患有肌肉萎缩症，你可以直接注射到肌肉中。”

虽然这项研究很有前景，但工作仍处于早期阶段，阿拉巴马大学伯明翰分校癌症遗传学项目主任凯沙夫·K·辛格（Keshav K. Singh）告诉《华盛顿邮报》，他并未参与这项研究。他指出，研究人员对二硫化钼在人体中的长期安全性知之甚少。

苏卡尔在声明中说，尽管需要更多的时间和工作，但这项新技术“在能够用于各种各样的情况下非常有前景，这只是一个开始”。“我们可以永远研究下去，每天都能发现新的事物和新的疾病治疗方法。”

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