Nature子刊揭示线粒体的全新功能

　　

生物通报道：线粒体是细胞内的能源工厂，负责为细胞提供必要能源，使其得以执行日常功能。纽约大学的研究人员发现，线粒体也在干细胞发育中起到了重要的作用，而且这种作用独立于其ATP合成功能。这项研究发表在四月二十七日的Nature Cell Biology杂志上。

干细胞分化是一个受到严格调控的过程，对于动物发育和组织内稳态至关重要。研究人员通过果蝇实验发现，阻断线粒体的ATP合酶会使生殖干细胞停止发育成卵细胞。这说明ATP合酶在生殖干细胞的分化过程中起到了重要的作用，对正常干细胞发育很重要。果蝇是细胞生物学研究的主要模式生物之一。

“研究结果表明，ATP合酶拥有独立于ATP生产的新功能，在干细胞发育（尤其是卵细胞生成）中起作用，”文章的通讯作者，纽约大学的Ruth Lehmann教授说。

Lehmann指出，ATP合酶的这种作用很可能也存在于人类等哺乳动物中。实际上之前就有研究显示，出现ATP合酶异常的一些动物，也存在线粒体嵴受损或者不成熟。不过当时人们并未将这一过程与干细胞发育联系起来。（延伸阅读：Science修订线粒体作用模型）

这项研究向人们展示了线粒体和ATP合酶在干细胞发育中的新功能。出人意料的是，ATP合酶在干细胞分化中起到的作用，并不依赖于ATP合成活性。因为阻断ATP合酶的任何一个关键蛋白，卵细胞发育都会受到干扰，但阻断涉及ATP生产的其它酶，并不会中止卵细胞的发育。

研究人员在这项为期两年的研究中筛选了果蝇卵巢的八千多个基因，最终发现了线粒体ATP合酶在生殖干细胞分化中的关键性作用。研究总结道，ATP合酶依赖的线粒体嵴成熟是干细胞分化所需的关键发育过程，而且这一过程与氧化磷酸化无关。

“我们打算进一步研究ATP合酶控制线粒体嵴发育的具体机制，以及是否有其他发育过程受到线粒体的影响，”Lehmann说。

 

生物通编辑：叶予

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