研究更新对动物细胞内细胞器相互作用的认识

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辛辛那提大学一项新研究提出,动物细胞内溶酶体形成酸性环境所需的质子来源,可能并非仅来自细胞质。该研究由辛辛那提大学医学院癌症生物学系副教授刁佳杰博士领衔,相关成果发表于《Cell Reports》。

研究聚焦溶酶体这一细胞器。溶酶体参与多种细胞功能,其中包括将细胞内物质分解为更可利用的能量来源,研究团队将其类比为机体消化系统把食物转化为可吸收营养的过程。为完成“消化”功能,溶酶体需要维持酸性pH环境,而酸化过程需要从细胞其他部分引入自由质子。

按照传统观点,溶酶体酸化所需的额外质子主要来自包围细胞器的细胞内液体——细胞质。刁佳杰及其团队在研究中使用新合成的线粒体极性探针后提出,线粒体可能是溶酶体的重要质子供体,并可促进溶酶体酸化。

刁佳杰在论文相关表述中称,酸化是溶酶体功能的关键步骤,研究结果改变了对酸化质子来源的既有认识。

研究团队还利用其开发的溶酶体内容物消化探针观察到,在与线粒体接触的溶酶体接触点处,溶酶体内容物降解水平上升。该接触点被称为线粒体-溶酶体接触位点(MLC),刁佳杰表示这一细胞内连接结构仍有待进一步研究。

研究同时指出,通过在物理上促使线粒体与溶酶体聚集,可在MLC处触发溶酶体酸化。团队认为,这些发现更新了对溶酶体酸化机制的理解,并提示质子梯度除ATP合成之外可能存在其他作用。

在后续研究方向上,团队计划聚焦由MLC缺陷引发的疾病及针对MLC的潜在治疗路径。刁佳杰及其同事曾在2022年发表研究称,增强MLC可帮助线粒体功能,但目前尚无其他已知研究尝试将该接触点作为治疗手段。


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