最近,研究人員給出了最強有力的證據證明細胞的動力工廠線粒體還能夠監(jiān)控細胞中的氧濃度,。如果氧氣濃度下滑到臨界閾值之下時,,線粒體“傳感器”就會觸發(fā)促進生存的保護性反應。了解細胞感受并避免組織缺氧侵害的機制對生物學和醫(yī)學來說都有重要的基礎和臨床意義,。
在成人中,,氧水平的變化常發(fā)生在炎癥和動脈硬化癥中。而且即使是瞬間的氧不足也能對大腦產生深遠的影響,。新的研究可能揭示出了提高身體對低氧環(huán)境的本能保護性反應能力的途徑,。這些策略可能用于幫助大腦避開瞬間氧氣不足的負面影響。
芝加哥大學的Paul T. Schumacker領導的研究組將他們的發(fā)現分兩篇文章發(fā)表在6月的Cell Metabolism上,。發(fā)表在同一期上的第三片相關文章由西北大學的Navdeep Chandel和同事完成,,他們的研究提供另外一個證據證明線粒體能夠充當氧氣傳感器。
在先前的研究中,,Simon和她的同事發(fā)現線粒體能夠充當氧傳感器,。他們發(fā)現在低氧條件下,,線粒體制造出一類叫做活性氧(ROS)的化合物,,而這些化合物能夠活化HIF。在最新的研究中,,研究人員使用一些新技術制造出具有缺陷性線粒體機器的細胞,。他們還使用一種新的技術精確地測量了缺氧細胞中的ROS水平。
實驗表明這種線粒體缺陷細胞不能在輕微缺氧的情況下積累HIF,。高靈敏的ROS探針測量顯示這些細胞不能產生ROS,。研究人員還進一步發(fā)現能夠通過添加ROS來補充丟失的引發(fā)HIF積累的信號。
由于腫瘤使用這種保護性反應在低氧環(huán)境中生長,,因此研究組的這些發(fā)現還可能對癌癥的治療有一定的意義,。如果能夠研制出抑制這種反應的藥物,那么將可能奪走腫瘤的一種生存策略(記者楊淑娟),。