来自美国纪念斯隆凯特琳癌症中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center，MSK）的科学家于11月6日发表在《Nature》上的一篇新论文，揭示了线粒体在压力下可形成两个不同的亚群，以平衡它们对身体所有细胞的基本功能。
▐ 研究发现
线粒体是细胞内的关键细胞器，主要负责能量产生（如ATP的合成）和多种生物合成过程。然而，在压力或营养胁迫条件下，线粒体如何适应并维持这些功能仍是一个未解之谜。
本研究旨在揭示线粒体在压力下的适应机制，特别是它们如何形成不同的亚群以平衡能量产生和生物合成这两项基本功能。
研究人员发现，在压力或营养胁迫下，线粒体通过融合和裂变形成两个特殊的亚群：
一个亚群专门用于ATP合成：这个亚群缺乏嵴和三磷酸腺苷（ATP）合成酶以外的某些酶，如吡啶-5-羧酸合成酶（P5CS）。它们的主要功能是进行氧化磷酸化（OXPHOS），以产生ATP。这种亚群的线粒体在形态上可能更加紧凑，以适应高效的能量产生。
另一个亚群则用于生物合成：这个亚群含有P5CS等酶，参与氨基酸（如脯氨酸）的生物合成。它们可能更加灵活，以适应不同的代谢需求。
这种亚群的线粒体在形态上可能更加复杂，以容纳更多的酶和代谢途径。
▐ 研究意义
本研究首次揭示了线粒体在压力或营养胁迫下如何形成不同的亚群以平衡能量产生和生物合成。这有助于我们更深入地理解线粒体的功能和作用机制。
为癌症治疗提供新思路：
癌细胞在恶劣条件下具有强大的生存能力，这可能与线粒体的适应机制有关。本研究为癌症治疗提供了新的思路，即通过破坏线粒体的代谢适应性来抑制肿瘤的生长。
例如，针对特定线粒体亚群的靶向药物可能具有潜在的抗癌作用。
本研究不仅关注线粒体的能量产生功能，还揭示了它们在生物合成方面的重要作用。这有助于拓展线粒体研究的领域，并促进相关领域的发展。
https://doi.org/10.1038/s41586-024-08146-w
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