發(fā)布日期：2017-05-12
近日，一批來(lái)自法國(guó)，韓國(guó)和德國(guó)的研究人員發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物細(xì)胞線粒體內(nèi)的一般溫度竟然會(huì)高達(dá)50攝氏度。 在他們上傳到bioRxiv的論文中（Mitochondria Are Physiologically Maintained At Close To 50 C），該團(tuán)隊(duì)介紹了他們?nèi)绾问褂脺囟让舾械娜玖蟻?lái)確定細(xì)胞器的溫度，以及這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于絕大多數(shù)原有細(xì)胞和代謝研究的顛覆性影響。 對(duì)于科學(xué)家和普通大眾來(lái)說(shuō)，健康人體保持37°C的恒溫是一個(gè)無(wú)容置疑的事實(shí)，但是現(xiàn)在看來(lái)，我們的細(xì)胞實(shí)際上更可能處于一種高得多的運(yùn)行溫度。在這項(xiàng)新的研究中，研究人員對(duì)人類皮膚，腎臟和肺癌細(xì)胞的線粒體進(jìn)行了具體的溫度測(cè)量，發(fā)現(xiàn)人類細(xì)胞線粒體的溫度要比人們預(yù)期的高得多。 受限于現(xiàn)有的溫度測(cè)量技術(shù)，研究人員不可能采用傳統(tǒng)的溫度計(jì)來(lái)測(cè)量細(xì)胞內(nèi)的線粒體溫度。所以，研究團(tuán)隊(duì)采取了一種全新的方法。研究人員使用了一種根據(jù)環(huán)境溫度改變顏色的染料。這種染料能夠特異性地與待測(cè)結(jié)構(gòu)結(jié)合，隨著周圍溫度的升高而失去熒光。當(dāng)該染料結(jié)合于細(xì)胞內(nèi)線粒體時(shí)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它能夠在活細(xì)胞內(nèi)精確體現(xiàn)線粒體和其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)的溫度差異。 線粒體是一種存在于細(xì)胞內(nèi)的膜狀細(xì)胞器，其主要功能是將氧氣和其他養(yǎng)料轉(zhuǎn)化為能量，供給細(xì)胞和身體其他結(jié)構(gòu)的能量需求。通過(guò)對(duì)養(yǎng)料代謝物的生物氧化與磷酸化，線粒體能夠釋放大量的ATP。 雖然這種由于細(xì)胞呼吸導(dǎo)致的熱量產(chǎn)生并不奇怪，但仍額外熱量產(chǎn)生的總量缺足以令人震撼。 基于上述熱感染料的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)他們所觀測(cè)到的癌細(xì)胞內(nèi)線粒體溫度要比人們正常的體溫高6至9℃，特殊情況下甚至能夠達(dá)到更高。這一研究發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了科學(xué)家的預(yù)期。 這篇文章一經(jīng)上線，便引起了業(yè)內(nèi)外許多人士的廣泛注意。如果該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果能夠被其他課題組所重現(xiàn)，那么其極可能顛覆先前學(xué)術(shù)界關(guān)于細(xì)胞代謝的絕大多數(shù)研究。 研究人員表示，在他們之前，幾乎所有細(xì)胞代謝實(shí)驗(yàn)都以一個(gè)從未被人懷疑過(guò)的前提實(shí)施，那就是人體內(nèi)溫37度左右這一不爭(zhēng)事實(shí)。然而現(xiàn)在，這一所謂不爭(zhēng)的事實(shí)卻可能變成人類知識(shí)有限時(shí)對(duì)自身和其他大多數(shù)哺乳動(dòng)物的錯(cuò)誤成見(jiàn)。如果這一研究結(jié)果能夠得到廣泛的證實(shí)，那么一個(gè)更加精確的代謝時(shí)代與一大批重復(fù)研究可能就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。如果生化反應(yīng)的具體溫度發(fā)生改變，千萬(wàn)種生化反應(yīng)的具體反應(yīng)速度將會(huì)改變，那么人們對(duì)自身代謝的大多數(shù)認(rèn)知也都將重寫。 然而對(duì)于絕大多數(shù)的普通人來(lái)說(shuō)，這一研究的成功或許會(huì)改變和拓展所有人對(duì)于自身的認(rèn)識(shí)與觀念。 參考資料： Mitochondria Are Physiologically Maintained At Close To 50 C， Dominique Chretien et al. biorxiv.org/content/early/2017/05/02/133223
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