革命性技术：将健康线粒体精准输送至需要的部位

通过双特异性蛋白结合体，胞外供体线粒体可被特异性递送至神经元。

一种将线粒体定向输送至特定细胞的新方法，可能彻底改变科学家对细胞功能障碍相关疾病的治疗思路。

科学家近日公布了一项新技术，能够将细胞最重要的组件之一精准输送到需要的位置。由巴塞尔分子与临床眼科研究所（IOB）的博通·罗斯卡（Botond Roska）带领的团队，研发出名为MitoCatch的系统，可将健康线粒体导入特定类型的受损细胞。该方法有望重塑研究人员对细胞能量衰竭相关疾病的治疗思路。

线粒体功能障碍与多种目前尚无有效疗法的疾病相关，包括帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病、视神经萎缩以及心力衰竭。尽管科学家已尝试移植健康线粒体作为潜在治疗手段，但现有技术难以将其准确、高效地输送至最需要的细胞。

MitoCatch 通过使用工程化蛋白结合体将供体线粒体与靶细胞连接，攻克了这一难题。该系统主要通过三种策略实现：

1. 置于细胞表面的结合体（MitoCatch‑C）

2. 附着在线粒体上的结合体（MitoCatch‑M）

3. 将线粒体直接连接到细胞膜的双特异性结合体（MitoCatch‑Bi）

通过调节这些结合体的结合强度并组合多种结合相互作用，研究团队在人类和小鼠模型中实现了高效、细胞类型特异性递送，可适用于多种细胞。

关键实验发现

本研究由第一作者 Temurkhan Ayupov、Veronica Moreno‑Juan 及其合作者共同完成，报告了多项重要成果：

- MitoCatch 可成功将供体线粒体定向输送至指定细胞类型，包括神经元、视网膜细胞、心肌细胞、内皮细胞和免疫细胞。

- 与非靶向方法相比，使用结合体能显著提升线粒体摄取效率。

- 经 MitoCatch 递送的线粒体进入细胞后，可暴露于细胞质中，保持活性，并能在受体细胞内完成融合与分裂。

- 蛋白结合体可通过工程化改造，同时精细调控递送效率与靶向特异性。

- 靶向线粒体转移可提高受损神经元（体外）和视网膜神经节细胞（体内）的存活率。该方法在动物研究中耐受性良好，未检测到免疫反应。

精准线粒体医学平台

MitoCatch 是首个能够高效将健康线粒体递送至疾病最易累及的特定细胞类型的技术。

它解决了线粒体移植领域长期存在的难题，为基础研究以及多种线粒体功能障碍相关疾病的治疗开发创造了新机遇。该技术可在多种人类细胞类型中发挥作用，显示出其作为通用精准线粒体医学平台的巨大潜力。当前文件内容过长，豆包只阅读了前 13%。

Reference: “Cell-type-targeted mitochondrial transplantation rescues cell degeneration” by Temurkhan Ayupov, Verónica Moreno-Juan, Serena Curtoni, Alex Fratzl, Upnishad Sharma, Susana Posada-Céspedes, Ramona Ratiu, Rei Morikawa, Alexandra Graff Meyer, Margherita Pezzoli, Glenn Bantug, Morgan Chevalier, Yanyan Hou, Sarah A. Nadeau, Álvaro Herrero-Navarro, Vikram Ayinampudi, Elizabeth Kastanaki, Natasha Whitehead, Rebecca A. Siwicki, Mariana M. Ribeiro, Ji Hoon Han, Annalisa Bucci, Christoph Hess, Simone Picelli, Magdalena Renner, Daniel J. Müller, Cameron S. Cowan, Simon Hansen and Botond Roska, 15 April 2026, Nature.