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近日，瑞士洛桑联邦理工学院物理研究所（EPFL）的生物物理学家利用超高分辨率的显微镜研究线粒体，揭示了功能截然不同的两种***机制：一种***方式使线粒体数量增长，另一种则使之“减负”去除损坏部分。
研究结果日前在线发表于***学术期刊《自然》。同时发表的专家评论认为，这项研究为线粒体的***方式提供了颠覆性的观点。
在教科书通常的描述中，线粒体***主要发生在线粒体需要增加数量的情况下。随着生长和***终***，细胞需要更多能量，也就需要更多线粒体来支持。线粒体拥有自己的DNA，因此在细胞内有自己的生命周期，通过DNA复制来自我增殖，并***形成两个子线粒体。
然而，有越来越多的证据表明，线粒体也可以通过***的方式摆脱受损物质。尽管人们猜测可能有不同的机制在控制着线粒体***以达到截然不同的目的，但始终缺少明确的证据。一个主要原因在于，“线粒体的大小刚好在光学显微镜的衍射极限附近，难以在比细胞器更细微一级的层面上研究其生理机能和形态变化。”论文通讯作者Suliana Manley教授解释。
在这项研究中，借助特制的纳米级超分辨率显微镜，研究人员得以在活细胞中观察了数千个线粒体，并仔细测量***发生的时间和位置。与此同时，他们检测了线粒体的多项指标，确认***的发生与线粒体功能的关系。
他们发现，线粒体***的位置很有讲究。一种情况下，健康的线粒体从中间断裂，一分为二，分子机制如教科书中所描述的那样。另一种情况下，线粒体则会从末端进行***，产生一大一小两段，其中较小的那部分显现出很多不健康的迹象，随后被降解。也就是说，线粒体利用这种方式可以消除受损的部分。
▲线粒体***的两种形式
在小鼠心肌细胞中，研究人员不仅观察到两种***方式的存在，还发现有不同的蛋白机制可以独立调节这两种机制。在用药物刺激心肌细胞强烈收缩时，线粒体的末端***速率增加。这意味着，当线粒体需要大量产能以供心肌快速跳动时，副产物也随之增多，导致线粒体更容易损耗。于是线粒体加快末端***，以便清除受损的部位。
论文***作者Tatjana Kleele博士认为：“我们在实验室中观察到的线粒体***行为很可能适用于各种哺乳动物细胞。”
研究人员指出，理解线粒体***如何受到调节，对于开发靶向线粒体的新疗法十分重要。“靶向线粒体***的疗法通常有很多副作用，现在通过识别专门参与线粒体生成或降解途径的蛋白，我们可以提供更精确的药物学靶标。”
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