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活体线粒体移植技术是否可行? 精选

已有 13372 次阅读 2014-12-16 13:10 |个人分类:研究生培养|系统分类:观点评述

Transplantation of autologously derived mitochondria protects the heart from isc.pdf

最近学生推荐了两篇线粒体移植的文献,看后非常吃惊,并引起一些感想,写在这里希望对大家有借鉴。因为对这个内容不够熟悉,没有检索到更多类似文献,希望熟悉的老师能提供更多相关文献线索。

 

两篇文献都是关于线粒体移植,这里说的线粒体移植不是卵细胞的体外线粒体移植,而是依靠线粒体自动进入细胞的能力实现的。一篇研究证明癌细胞经过线粒体移植后能提高对化学治疗的敏感性,很早就有德国学者提出肿瘤细胞主要依靠无氧酵解方式产生ATP,所以肿瘤组织呈现酸性的趋势,这就是所谓的Warburg效应,最近研究提示肿瘤细胞线粒体数量减少和功能下降可能是导致这种代谢特征的原因,那么给肿瘤细胞移植线粒体就成为纠正这种异常的手段了。这一研究证明这个思路是可以的,不过这是进行的细胞学研究,意外的是,过去虽然有学者研究过线粒体移植,但都是采用脂质包裹等途径,这一研究证明线粒体具有自动进入细胞内的能力。虽然研究没有确定这种现象的原因,但提出,从进化角度,线粒体是一种古老的细菌,进入细胞似乎是先天的,那么产生这种现象也是必然。如果是这样的话,身体内如果发生细胞破坏,线粒体就有可能进入周围其他细胞内。

另外一篇文献是活体研究,证明给心肌缺血组织局部注射线粒体能有效治疗心肌缺血损伤,局部注射线粒体能自动进入心肌细胞内发挥保护作用,研究的基础是认为缺血可导致细胞线粒体减少,导致能量代谢障碍,给细胞补充线粒体能纠正这种障碍,但局部注射的线粒体能自动进入心肌细胞确实非常意外,但不论如何,这一研究证明机体内确实存在线粒体进入细胞的现象。

两个研究相对都不是非常出色,虽然没有从细节和分子基础上确定这种现象,但是能证明这种现象存在就十分了不起。

根据这些研究我们可以提出一些设想,既然对心肌缺血有作用,对其他组织缺血也可能有作用,活体肿瘤细胞如果能高效摄取外来线粒体,那么可以作为一种非常安全的肿瘤协助治疗方法。

给药方法是否可以从局部注射改为系统给药,如果静脉注射也能发生这种现象,那么其应用价值将是非常广阔。另外现在人们不掌握培养扩增线粒体的技术,应该可以用诱导干细胞的技术或普通细胞培养的技术大量培养和纯化线粒体。

肥胖是一种流行性疾病,脂肪组织分为褐色脂肪细胞和白色脂肪细胞,其中褐色脂肪细胞能促进脂肪的代谢,对机体有利,而白色脂肪细胞则会促进炎症和糖尿病的发生。褐色脂肪细胞所以有色,是因为褐色脂肪细胞比白色脂肪细胞有更多的线粒体,许多学者尝试将白色脂肪细胞改造成为褐色脂肪细胞,既然线粒体能移植,可否用这种方法作为白色脂肪细胞改造成为褐色脂肪细胞的技术。

线粒体病是一种遗传病,英国和美国相继重视线粒体胚胎移植的技术,但一直存在安全性的争论,如果线粒体能有效进行,完全可以后天进行线粒体移植治疗线粒体病。甚至可以给准备生产的母亲进行线粒体移植,以实现预防性治疗的目的,降低胚胎细胞操作的风险。当然这些想法的一个前提是活体大量线粒体移植的成功率问题。不过既然局部注射能达到效果,系统注射应该同样有效。另外一个需要注意的问题是这种技术的安全性。这些都是需要也是容易研究的内容。

 

ondria organelle transplantation introduction of normal epithelial mitochondria .pdf

Injection of isolated mitochondria during early reperfusion.pdf

ISOLATED MITOCHONDRIA INFUSION MITIGATES ISCHEMIA-REPERFUSION.pdf



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