程平和主讲才斋讲堂第119讲:线粒体炫的发现与
来源:清明寄语网 发表于2019-07-06 23:38:26 编辑:马龙
摘要: 2019年4月12日晚上,北京大学分子医学研讨所创始人之一程平和院士做客才斋讲堂,以生动的图画和朴素的言语向同学们介绍了线粒体炫的发现进程、分子机

  2019年4月12日晚上,北京大学分子医学研讨所创始人之一程平和院士做客才斋讲堂,以生动的图画和朴素的言语向同学们介绍了“线粒体炫”的发现进程、分子机理以及生物学含义,带领同学们一同领会了生物前沿基础研讨的艰苦与美好。研讨生院副院长刘明利掌管并全程参加了讲座。

  线粒体是细胞中非常风趣且特别的细胞器,数量很多、形状各异,且在必定条件下还会构成环绕细胞核的网络结构。线粒体的结构也非常共同,有外膜、内膜两层膜,内膜折迭构成内嵴。此外,线粒体还有自己的基因。“线粒体非常好地诠释了生命的实质,有必定的结构,也有保持结构的能量,还包含结构与能量所传递的信息。”程平和在简介线粒体的基础上总结道,“线粒体既是生命的‘能量工厂’,又是细胞信号的纽带。此外,线粒体对细胞钙信号的转导也有重要效果。”在做线粒体钙火花研讨的时分,他们意外且幸运地发明晰用cpYFP勘探超氧阴离子的技能。更为惊喜的是,他们调查到心肌细胞中的单个线粒体随机爆发式地发作超氧信号的现象,这些现象一般继续10秒左右,且与细胞呼吸代谢时继续发作的活性氧现象彻底不一样,程平和将这种现象命名为“线粒体超氧炫”。

  程平和在授课

  “当看到一种新现象的时分,最基本的问题便是:这是什么?怎么发作的?有何种含义?也便是咱们常说的what,how,why三要素。这些问题推进着咱们不断地研讨‘线粒体炫’。”对实质的执着寻求推进着程平和的研讨。长时间的研讨发现,“线粒体炫”是一种复合现象,包含ROS活性氧、pH、氧还电势、线粒体膜电势等多个层次。“线粒体炫”发作的最简略条件是脱离于细胞的线粒体。为了探求“炫”是否是一种生理现象,程平和完成了一系列试验与研讨。他和他的研讨团队别离调查了转基因探针小鼠跳动的心脏、活体老鼠的骨骼肌以及变温动物等情况下的线粒体,均发现了“炫”的存在,且在小鼠骨骼肌的试验中还调查到成片的大规模“线粒体炫”现象。“从跳动的心脏到完好的老鼠活体,从骨骼肌到坐骨神经,从恒温动物到变温动物,‘线粒体炫’现象都是存在的。因而‘线粒体炫’是一种普遍存在且高度保存的生理现象。” 此外,机体血糖水平改变、胰岛素水平改变对炫的发放频率有重要的调节效果。在整个研讨进程中,程平和及其团队在试验办法上不断创新,还完成了第一次在活体动物中观测线粒体的动态活动。

  弄清楚了什么是“线粒体炫”之后,就进入到科学研讨的第二个阶段:“线粒体炫”是怎么发作的。程平和简略地介绍了“线粒体炫”的触发机制:膜电势陡降、线粒体物质丢失、mPTP药理反响均在必定程度上支撑“mPTP的敞开触发‘线粒体炫’”的假说,而敲除CypD则会使“线粒体炫”频率折半的现象也支撑这个假说。此外,‘线粒体炫’的发作依赖于ETC的完好性。

  发现并研讨“线粒体炫”的最大含义,在于它是否能够协助咱们认清一些生命现象的实质并造福人类,这就涉及到对“线粒体炫”效果的探求。因为线粒体自身对生命存在含义特殊,且“线粒体炫”又是一种生理现象,因而其最大的含义便在生物医学范畴。在研讨“线粒体炫”的生物学含义时,程平和首要强调了与别人协作进行跨范畴研讨的重要性。迄今为止,“线粒体炫”的生物学含义首要体现在变老问题、钳制或损害应对、保持ATP的稳态以及突触的可塑性四个方面。在钳制或损害应对方面,对缺氧心肌细胞所进行的研讨标明,“线粒体炫”的频率能够指示心肌缺血-再灌注损害,因而,“线粒体炫”能够用来指示某种损害。在变老问题上,关于变老的学说都绕不开线粒体,而经过记载“线粒体炫”在三日龄线虫生命周期中的改变,发现“线粒体炫”是生命的“数字钟”,其发放快慢与生命长短呈负相关。而在突触可塑性方面,经过对大鼠神经元的研讨发现树突干“线粒体炫”在突触长时程回忆构成中至关重要。

  “‘线粒体炫’是广泛存在、高度保存、量子化的线粒体信号事情;在许多严重生理学和病理学进程中至为重要;如此,以‘线粒体炫’为靶点,能够开展有用的战略,调控生理病理进程。”程平和教授最终总结道,他非常感谢与他一同协作进行研讨的同伴与学生,也再次表达了自己对科学研讨的酷爱与孜孜不倦的执着精力。

  专题链接:

  修改:白杨

  

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