一项令人惊讶的新研究表明,“细胞动力室”线粒体实际上在比人体高得多的温度下运行。
科学家发现它们的运行温度高达 50°C (122°F),比我们的身体温度高得多平均温度 37°C (98.6°F),它可能会迫使我们重新思考我们的能源发电机的实际工作方式。
我们的身体温度经过精心调节,可以保持健康的平衡,从而帮助我们所有的生化过程顺利进行。 其中一个过程是呼吸,它发生在称为“细胞器”的微小细胞器内。线粒体。
这些将氧气和营养物质转化为ATP(三磷酸腺苷)- 我们所有细胞的主要能源。
作为能量产生过程,呼吸会产生热量。 现在由巴黎第七大学 Malgorzata Rak 领导的科学家团队已尝试测量温血物种的线粒体运行有多热。
科学家们使用了一系列最近开发的“荧光温度计”中的一种,它们是温度敏感染料,可以与活细胞中的特定目标(包括线粒体)结合。
他们选择的温度计是“Mito Thermo Yellow”,这是由新加坡国立大学研究人员领导的团队首次描述于 2015 年。 当检测到热量时,它的荧光会变暗。
Rak 和他的同事采集了人类肾脏和皮肤细胞以及肺细胞细胞,并将染料涂在它们上,并将它们保持在 38°C (100.4°F) 的温度下烘烤。 当细胞暴露在刺激能量产生的富氧环境中时,温度会出现惊人的升高。
他们发现线粒体比细胞其他部分温度高 7 至 12°C(12 至 21°F),达到酷热的 50°C(122°F)。 对于一个人来说,这可能会危及生命,事实上超过了有记录以来最热体温。
但细胞动力装置可能运行得极热的想法并不完全荒谬。
“线粒体是热量的主要来源,它们必须比身体其他部分更热,”伦敦大学学院生物化学家尼克·莱恩(未参与这项研究)说道,告诉迈克尔·勒佩奇新科学家。
“我以前从未真正想过这一点。”
值得注意的是,这项研究尚未经过同行评审,但如果结果成立,我们对众所周知的细胞动力源如何工作的了解将受到质疑。
“我们的发现提出了许多有关线粒体生物化学、生理学和病理学的问题,”研究人员写道。
他们指出,大多数涉及线粒体的实验都是假设它们在体温下运行,因此我们对热血动物呼吸的了解可能不再站得住脚。
德克萨斯大学生物化学家达伦·博宁 (Darren Boehning) 表示:“如果属实,这将是一个令人惊奇的发现。这对蛋白质折叠等具有非常重要的意义。”在推文中说,并补充说结果可能有问题,因为线粒体内发现的几种蛋白质对温度超级敏感。
科学家们也不完全确定水户热黄进入线粒体后到底会粘在哪里,但推测它在内膜内。
这些新结果特别有趣,因为就在今年二月,日本科学家团队发表了一项研究他们在一种名为 gTEMP 的不同荧光温度计上对线粒体进行了测试海拉细胞。
为了了解 gTEMP 的效果如何,这些研究人员使用一种叫做 FCCP 的化学剂众所周知,这会导致线粒体内部产生热量,影响其正常功能。
他们测量到温度升高了 6-9°C (10-16°F),推翻了之前的结果,即 FCCP 只会使线粒体温度升高 1°C (1.8°F)。
但他们检测到的介质温度为 37°C (98°F),仍然没有达到这项新研究中提出的灼热结果。
我们将不得不拭目以待说,以及其他研究人员是否能够复制这些发现。 但这肯定是一个诱人的结果,并且可能对我们如何理解自己的细胞功能产生巨大影响。