用萤火虫蛋白点亮心脏细胞

　　

生物通报道：一项研究新突破，有助于经历心脏病发作或者外科手术治疗的心脏恢复健康。

英国布列斯特大学（University of Bristol）研究人员利用萤火虫的发光机理，首次直接观察活心脏细胞内部能量水平。Dr Elinor Griffiths说直接对心脏细胞内部进行观察有助于心脏病治疗。研究结果刊登于9月22日《Journal of Biological Chemistry》。

线粒体是细胞产生能量的“发动机”，它们将食物中的能量转化为人体能够直接利用的化学能——三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）。正常人体当心脏负重时，比如运动过程中或者“搏斗、惊逃”情况下，线粒体会在极短的时间内快速产生大量的ATP。

外科手术后或心脏病发作后心脏重新跳动时，心跳是突然从安静模式转化来的。研究人员发现在这些情况中，线粒体能够重新合成ATP，但有很长一段时间ATP供给水平下降，不利于心跳恢复正常。

萤火虫依靠尾部的发光蛋白luciferase（荧光素酶）发光。研究人员利用分子生物学技术，将改进的荧光素酶基因插入心脏细胞基因组中，心脏细胞就能产生自体荧光素酶蛋白，并且荧光出现于线粒体内部。

荧光素酶发出荧光表示有ATP生成，光的亮度和ATP的数量成正比，所以只需用显微镜和高灵敏照相机观察荧光就可以对细胞中的ATP数量进行观测。

Griffiths博士说：“心脏线粒体假如不能产生足够ATP，心脏就没有足够的能量去行使正常的泵血功能，这种情况下有可能引发心脏病。这项使细胞发光的新技术突破有助于心脏病治疗。”

至于线粒体怎样根据需要量合成ATP，还不是很清楚。虽然能够直接地实时地测量活心脏细胞中线粒体ATP水平，但距离最终目标还有很长的一段路要走。（生物通记者 子元）