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標題: 在壓力下，粒線體會進行家務分工 [打印本頁]
作者: super3g    時間: 2025-2-14 13:15 PM     標題: 在壓力下，粒線體會進行家務分工

在壓力下，粒線體會進行家務分工生物學學過，粒線體是細胞的能量工廠，但課本上沒教的是，它們同時也在胺基酸合成扮演重要角色，但當細胞面臨極端環境的時候，它們會怎麼做呢？

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]最近一項發表在 《自然》 (Nature）上的研究表明，細胞中的粒線體居然懂得「家務分工」，以便在營養匱乏的環境下更好地生存！

粒線體的「變形記」：兩種形態，各司其職！

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]我們都知道，粒線體是細胞中負責產生能量的關鍵角色，就像一個微型發電站，源源不絕地為細胞活動提供著 「能量貨幣」ATP。 但粒線體還身兼一個 「合成胺基酸」 的重任，為細胞的DNA、蛋白質和細胞膜等重要組成部分提供原料。也就是說，粒線體不僅是發電站，還是個忙碌的化學工廠！

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]然而，當細胞面臨營養短缺的困境時，粒線體是如何平衡 「產生能量」 和 「製造原料」 這兩項重要任務的呢？ 研究人員發現，粒線體竟然會「變形」成兩種亞型：

粒線體分工的關鍵密碼！

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]那麼，粒線體是如何完成這種「變身」 的呢？研究人員利用小鼠細胞進行實驗，模擬細胞處於營養匱乏的環境。 他們驚奇地發現，一種名為P5CS 的酶在粒線體分工過程中扮演著至關重要的角色。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]P5CS酶會聚集成長絲狀結構，但僅存在於「原料合成型」粒線體中。 這些粒線體缺乏產生 ATP 的酶和增加 ATP 生產效率的皺褶內膜，表明它們已經完全放棄了「發電」的功能，專心致志地投入到「生產原料」的工作中。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]此外，研究人員還發現，粒線體的融合和分裂對於 P5CS 酶的分離和粒線體分工至關重要。 這就好比粒線體們在不斷地 「擁抱」和「分離」，通過交換物質和信息來決定各自的發展方向。論文資深作者，史隆凱特靈癌症中心的湯普森（Craig Thompson）醫生說：「我相信這是第一次有人證明，粒線體的融合與分裂對於將粒線體功能分離成亞型是必需的。」

粒線體研究者紛紛摩拳擦掌

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]這項研究成果引發了科學界的廣泛關注。未參與該研究的加州大學伯克利分校粒線體生物學家路易斯（Samantha Lewis）評論說：「這研究是一個非常好的故事，它為未來開啟了許多可能性。」 托斯實驗室的細胞生物學家納納里（Jodi Nunnari）也對此表示讚賞，並認為進一步的研究應該確定這種專業化對細胞的重要性。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]哥倫比亞大學的粒線體心理生物學家皮卡德（Martin Picard）則指出，雖然科學家還需要確定這種情況在培養皿之外的活體生物是如何發生的，但這項研究與有關粒線體多種能力的新發現相吻合，有助於鞏固粒線體不僅僅是能量工廠的觀點。

粒線體分工與癌症研究新方向

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]非常重要的是，研究人員在胰腺癌細胞中也觀察到了這種粒線體的分工現象！ 由於腫瘤生長迅速，常常會使其營養需求遠超出其血液供應，導致癌細胞長期處於營養匱乏的環境中。 粒線體的變形分工或許正是癌細胞在惡劣環境下生存和生長的 「秘密武器」！

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]湯普森表示，研究團隊正在研究粒線體分工是否也存在於其他類型的癌症中，以及這種現象如何促進癌症的進展。未來，他們還希望探究粒線體分工與衰老之間的聯繫，以及如何利用這些發現來促進組織修復和再生。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]參考資料：








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