Nature子刊:基因改造线粒体,使其利用阳光充电,从而延长寿命
2023-01-05 生物世界 生物世界
这项研究发现提供了直接的因果证据,证明了挽救与年龄相关的线粒体膜电位下降足以减缓衰老速度,延长健康寿命和寿命。
线粒体(mitochondrion),是细胞的“能量工厂”,线粒体内有一套独立于细胞核的遗传物质——线粒体DNA(mtDNA)。由于线粒体在能量稳态中的重要作用,因此,线粒体障碍会导致多种疾病发生,包括发育障碍、神经肌肉疾病、代谢疾病、癌症进展等等。
此外,线粒体功能障碍在衰老过程中也发挥着重要作用,但其背后的具体机制仍不清楚。
近日,罗切斯特大学医学中心、德国农场动物生物学研究所、华盛顿大学、慕尼黑工业大学的研究人员合作,在 Nature 子刊 Nature Aging 上发表了题为:Optogenetic rejuvenation of mitochondrial membrane potential extends C. elegans lifespan 的研究论文。
该研究通过基因工程改造秀丽隐杆线虫的线粒体,使其可以将光能转化为细胞可利用的化学能,改善其年龄相关表型,并延长寿命约30%。这项研究阐明了衰老过程中的重要机制,并可能为与年龄有关的疾病带来新的治疗方法。
研究团队对秀丽隐杆线虫的线粒体进行了基因改造,使其携带了从真菌中获得的光激活质子泵,该团队于2020年发表在 EMBO Reports 期刊的论文中首次描述了这一成就【2】。
在这项最新研究中,研究团队发现,当暴露在光线下时,这种光激活质子泵会让带电离子穿过线粒体膜,利用光的能量给线粒体充电。
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