第一次成功交付动物肝细胞的线粒体

康涅狄格大学的研究员George Wu博士最近发表了一篇论文胃肠病学和肝脏病学杂志》上概述了他成功的实验提供肝细胞线粒体。

这个开创性的实验是研究人员第一次成功了线粒体到特定的细胞在活的动物。

线粒体产生能量的脂肪酸和碳水化合物转换成二氧化碳和水,为全身细胞。有一个明显的线粒体损伤和各种之间的联系肝疾病。肝脏线粒体受损时,不能提供足够的能量来正常运转。这导致肝细胞死亡和肝功能衰竭。

目前,唯一的治疗肝衰竭是一个完整的器官移植。外科医生执行大约8000肝移植每年在美国,但由于缺乏捐赠的肝脏,成千上万人移植将死之前收到一个候补名单。

上使用他们的知识的良好受体肝脏,吴和他的团队之前显示线粒体可以涂有特定的载体蛋白导致肝脏认出他们,带他们。这些蛋白质暴露半乳糖,糖的一种,在其表面。半乳糖作为信号对肝脏蛋白质的内化。

“我们利用一个正常、自然机制,”吴说。

本文发现,健康的生活可以交付给肝脏线粒体复合物老鼠通过简单的静脉注射。

团队收获线粒体从鼠标标本。线粒体是混合载体和纯化蛋白质形成复合物可进入肝脏。

随着线粒体,吴注入一个肽促进线粒体一旦他们到达细胞的释放。这线粒体多肽允许进入肝细胞的细胞质而不是消化,肝脏对大多数分子内在化。

“如果你没有,线粒体可能是针对肝细胞,但他们会被摧毁,”吴说。

在实验的最后,吴和他的同事们发现大约27%的总注入肝脏线粒体被发现,很大一部分治疗使用。

不到2%被发现在脾脏和不到1%的肺,建议吸收并不是随机的,均匀地分布在所有器官。换句话说,研究人员成功地创建一个蛋白涂层由肝脏线粒体专门识别和内化。

成就远未成定局,因为线粒体通常不会通过血液。许多潜在的致命障碍使它的悲惨旅程肝静脉到心脏,肺,最后通过动脉的肝脏和身体的其他部位。涂布线粒体显然是能够生存接触血液细胞,血液蛋白质,狭窄的血管,和潜在的免疫系统的攻击。

“对我来说,这是相当惊人的,我们可以发现任何捐赠者线粒体,”吴说。“当你考虑所有的障碍,妨碍。”

虽然这个实验只测量了线粒体移植的短期效应,有潜在的长远利益。

线粒体有自己的DNA和RNA,这意味着它们可以独立于其他细胞的繁殖。线粒体移植可能与细胞在细胞分裂过程中复制。

所有的细胞都有一定数量的线粒体他们需要维持他们的活动。吴推测,细胞会逐渐消除健康受损的线粒体,捐赠者线粒体数量增加,直到他们有适当的数量的健康的线粒体。

本研究的下一步是测试的方法大鼠线粒体肝损伤。这将显示临床相关性可能发展这种技术用于治疗肝脏疾病。

这个过程有潜力解决治疗肝脏疾病中严重的缺口。甚至可能最终被用于治疗其他疾病全身影响线粒体故障或损坏。