Nature：揭示細胞中的溶酶體和線粒體相互交談

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在一項新的研究中，來自美國西北大學費恩柏格醫學院的研究人員發現兩種關鍵的細胞結構---線粒體和溶酶體---在細胞中直地接相互接觸來調節它們各自的功能。這一罕見的發現對帕金森病和癌症等許多疾病的研究和理解正常的老化都產生影響。相關研究結果於2018年1月24日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Mitochondria–lysosome contacts regulate mitochondrial fission via RAB7 GTP hydrolysis」。

線粒體，圖片來自Wikipedia commons。

論文通信作者、西北大學費恩柏格醫學院神經科主任Dimitri Krainc博士說，「在某些方面，我們猜測科學家們會在21世紀發現我們的細胞中的所有主要的內部工作機制。迄今為止，在這項研究中，我們獲得一項新的觀察結果：這兩種細胞器直接相互對話。這是一項令人吃驚的發現，為正常的細胞功能提供新的見解，並且有可能會對許多疾病產生影響。」

線粒體和溶酶體對身體中的每一個細胞都是至關重要的，在那裡它們發揮截然不同的作用：線粒體為細胞產生能量，而溶酶體回收細胞中的廢棄物。這些細胞器發生的功能障礙與神經退行性疾病和癌症等許多疾病存在關聯。

根據之前發表在Science期刊上的一項研究（Science, doi:10.1126/science.aam9080），Krainc實驗室已鑒定出在帕金森病中，線粒體和溶酶體功能障礙之間存在功能上的關聯性。然而，當前的這項新的研究是首次鑒定出這兩種細胞器之間存在直接的物理接觸。

通過利用視頻顯微鏡觀察這兩種經過熒游標記的細胞器，這些研究人員發現線粒體和溶酶體在活的人細胞中形成了穩定的接觸。他們還採用其他的先進的成像技術---包括電子顯微鏡和超分辨成像技術---來發現這些接觸的形成和隨後的鬆開受到一種被稱作RAB7的溶酶體蛋白的調節。

論文第一作者、Krainc實驗室博士後研究員Yvette Wong說，「發現這些線粒體-溶酶體接觸是非常令人興奮的。我們如今證實這些接觸提供了潛在的位點從而使得線粒體和溶酶體能夠交談，而且這提示著對這種接觸位點的調節存在缺陷可能會導致各種人類疾病。」

在隨後的研究中，科學家當前正在研究讓線粒體和溶酶體直接接觸的蛋白存在功能障礙時如何可能影響這兩種細胞器的功能，這是因為其中的某些蛋白髮生的突變已與神經疾病存在關聯。

Krainc 說，「如今，我們知道這兩種細胞器之間直接進行交談是非常重要的。這些接觸如何精確地在包括帕金森病在內的各種疾病中受到破壞，以及如何通過治療手段恢復這些接觸將是未來深入研究的課題。」

原始出處：

Yvette C. Wong, Daniel Ysselstein & Dimitri Krainc.Mitochondria–lysosome contacts regulate mitochondrial fission via RAB7 GTP hydrolysis. Nature, Published online: 24 January 2018, doi:10.1038/nature25486

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