線(xiàn)粒體被大多數(shù)人稱(chēng)為“細(xì)胞的發(fā)電站”，幾十年來(lái)一直被認(rèn)為是細(xì)胞器，其中糖和脂肪被氧化以產(chǎn)生能量。現(xiàn)在，加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家們進(jìn)行的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，并非所有線(xiàn)粒體都符合這一定義。在每個(gè)細(xì)胞內(nèi)，可以發(fā)現(xiàn)一組特殊的線(xiàn)粒體附著在脂肪滴上。這些專(zhuān)門(mén)的線(xiàn)粒體不是燃燒脂肪來(lái)產(chǎn)生能量，而是負(fù)責(zé)提供構(gòu)建和儲(chǔ)存脂肪分子的能量。

“這實(shí)際上是對(duì)線(xiàn)粒體以及它們能做什么的全新觀點(diǎn)，”主要作者，加州大學(xué)洛杉磯分校David Geffen醫(yī)學(xué)院內(nèi)分泌學(xué)和藥理學(xué)醫(yī)學(xué)教授Orian Shirihai博士說(shuō)。他補(bǔ)充說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在細(xì)胞代謝中，可能有一天會(huì)導(dǎo)致肥胖，脂肪肝和其他代謝疾病的新療法。

線(xiàn)粒體是由數(shù)百或數(shù)千種細(xì)胞內(nèi)存在的小細(xì)胞器，含有產(chǎn)生ATP的分子機(jī)制，ATP是一種在細(xì)胞中儲(chǔ)存能量的分子。Shirihai說(shuō)，任何特定細(xì)胞內(nèi)的線(xiàn)粒體一直被認(rèn)為是均勻的，因?yàn)樗鼈兎謩e在稱(chēng)為“融合”和“裂變”的過(guò)程中不斷地相互融合和分離。

在過(guò)去，研究人員已經(jīng)注意到 - 在顯微鏡下觀察細(xì)胞時(shí) - 一些線(xiàn)粒體與脂滴，小塊脂肪分子有關(guān)。這些脂滴結(jié)合的線(xiàn)粒體在棕色脂肪中特別豐富，棕色脂肪是最近發(fā)現(xiàn)的一種脂肪組織，它使用脂肪來(lái)產(chǎn)生熱量而不是儲(chǔ)存脂肪。

研究人員-Shirihai;加州大學(xué)洛杉磯分校醫(yī)學(xué)博士/博士。候選人Ilan Benador，該研究的第一作者;Marc Liesa，醫(yī)學(xué)助理教授;和加州大學(xué)洛杉磯分校的研究生Michaela Veliova - 更詳細(xì)地研究了這組線(xiàn)粒體。首先，他們觀察到在脂質(zhì)周?chē)奂木€(xiàn)粒體似乎在正常的裂變和融合循環(huán)中與棕色脂肪細(xì)胞中的其余線(xiàn)粒體相互作用。

“他們就像一個(gè)獨(dú)特的線(xiàn)粒體俱樂(lè)部，不讓其他人進(jìn)入，”格瑞海醫(yī)學(xué)院新陳代謝研究主題負(fù)責(zé)人說(shuō)。“然后最大的問(wèn)題是他們?yōu)槭裁催@樣做?”

為了回答這個(gè)問(wèn)題，研究人員開(kāi)發(fā)了一種從細(xì)胞中提取脂滴相關(guān)線(xiàn)粒體的新方法。他們將脂肪小滴與其他細(xì)胞成分分離，將脂肪漂浮在溶液中，并將混合物染成線(xiàn)粒體，確認(rèn)細(xì)胞器與分離的脂滴保持相關(guān)。然后他們?cè)陔x心機(jī)中高速旋轉(zhuǎn)樣品，分離線(xiàn)粒體用于進(jìn)一步研究。

當(dāng)研究小組研究了已被分離的線(xiàn)粒體時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)它們?cè)谏锘瘜W(xué)上與細(xì)胞中其他地方發(fā)現(xiàn)的線(xiàn)粒體不同。

Shirihai說(shuō)：“該領(lǐng)域的大多數(shù)人都認(rèn)為脂滴就像一個(gè)小吃店 - 線(xiàn)粒體在那里吃。”“事實(shí)證明它實(shí)際上是相反的;線(xiàn)粒體有助于構(gòu)建脂滴。”

當(dāng)棕色脂肪細(xì)胞被激活以燃燒脂肪并產(chǎn)生熱量 - 就像在寒冷中發(fā)生的那樣 - 線(xiàn)粒體從脂滴中分散出來(lái)。

“如果我們首先確定防止線(xiàn)粒體與脂滴相互作用的方法，我們可能能夠激活棕色脂肪來(lái)燃燒脂肪和治療肥胖，”Liesa說(shuō)。

該發(fā)現(xiàn)還質(zhì)疑用于研究線(xiàn)粒體的傳統(tǒng)技術(shù)。為研究分離線(xiàn)粒體，科學(xué)家一般采用的是，細(xì)胞器從其它組分中分離協(xié)議細(xì)胞-包括脂肪，它們將被丟棄。現(xiàn)在，事實(shí)證明，那些被破壞的脂肪可能包括以前未開(kāi)發(fā)的線(xiàn)粒體的一部分。

Shirihai說(shuō)：“我們一直在系統(tǒng)地丟棄所有這些脂質(zhì)相關(guān)的線(xiàn)粒體，這些都是過(guò)去對(duì)線(xiàn)粒體進(jìn)行的研究。”

加州大學(xué)洛杉磯分校的研究小組現(xiàn)在正計(jì)劃研究其他組織類(lèi)型中的線(xiàn)粒體- 包括構(gòu)建大量脂肪分子的肝臟 - 是否也具有幫助組裝脂滴的特殊功能。