科学家观察线粒体在哺乳动物中的作用

微小的工厂漂浮在我们的细胞内，并为它们提供所需的几乎所有能量：线粒体。随着年龄的增长，它们的功效会下降，而且当我们面对多种疾病(例如糖尿病，癌症或帕金森氏病)时，它们的功效也会降低。这就是为什么科学家对其工作方式越来越感兴趣的原因。在EPFL，一个团队开发了一种协议来测量其在活体动物中的活动。在《自然化学生物学》中进行了描述，该方法依赖于负责萤火虫生物发光的分子。从最真实的意义上讲，这项研究揭示了线粒体如何发挥作用。

线粒体几乎像细胞内的细胞。像它们的宿主一样，它们具有保护其遗传物质的膜，最重要的是，可以过滤与外界的交换。线粒体内部和外部之间的电荷差异称为“膜电位”，某些分子可以通过，而其他分子则在海湾。

在用过的电池的两极之间，线粒体的膜电位有时会下降。对于科学家来说，这是其功能受损的明确线索。

我们知道如何测量培养细胞上的现象。但是直到现在，您还不能在活体动物上真正看到它。EPFL教授，文章的主要作者埃琳娜·古恩(Elena Goun)解释说：“细胞培养在研究与线粒体有关的疾病方面不是很有效”：“癌症或糖尿病涉及各种类型细胞之间的复杂交换，因此我们需要动物模型。”

埃琳娜·古恩(Elena Goun)和她的同事们找到了一种研究活小鼠中这种现象的方法。他们使用经过基因改造的动物来表达萤光素酶，萤光素酶与另一种称为萤光素的化合物结合后会发光。这就是萤火虫有时照亮我们夏日夜晚的方式。

科学家已经开发出两个分子，当将它们注入啮齿动物时，它们会进入线粒体，从而激活化学反应。然后，线粒体产生荧光素并将其向外弹出。萤光素与萤光素酶在小鼠细胞中结合并产生光。

“在一个完全黑暗的房间里，您可以看到老鼠像萤火虫一样发光。”埃琳娜·古恩(Elena Goun)说。

研究人员只需要测量光强度就可以清楚地了解线粒体的功能。当它们的功能降低时，其膜中的化学化合物就会减少。荧光素的产生减少，因此发光度也降低。

为了证明其方法的潜力，研究人员进行了几次实验。例如，他们观察到较老的啮齿动物产生的光要少得多。光线的下降反映了线粒体活性的下降-它们的膜电位比年轻的啮齿动物低得多。我们知道，年龄会导致线粒体活性降低，但这是首次在活体动物中直接精确测量该现象。

该小组还测试了一种已知能使线粒体恢复活力的化学物质：烟酰胺核糖苷。该分子是无毒的，可以作为饮食补充品商购获得。给予该化合物的小鼠产生更多的光，这表明线粒体活性增加。