细胞发电机能达 50°C

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来源:科学网 / 作者:张章 / 2017-05-10
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图片来源：PROFESSORS P. MOTTA & T. NAGURO
) ~! d; B5 V6 g0 N通常，正常人体温约为 37°C，但正常人体细胞内部温度却能高达 50°C。
$ m1 R7 h* Q! N8 H. e/ k( g人体细胞在氧气的参与下燃烧营养物质产生能量。但与明火不同，这是一个受控的过程，涉及多个化学反应步骤，但仍能产生大量热。% J8 E& ~$ e* l
但由于该过程发生在细胞内部微小的线粒体中，测量其温度一直无法实现。然而在过去一年中，科学家发明了能随着温度变化，发出不同荧光的染料。1 m. `0 J  \1 h" }) x
借助新加坡团队研发的新染料，法国国家卫生与医学研究院的 Pierre Rustin 及其同事测量了人类细胞内线粒体的温度，发现当肾脏和皮肤细胞处于 38°C 时，其内部线粒体能够比细胞其余部分高 6°C 至 10°C。近日，相关论文发表于 bioRxiv。1 ]) f) o: x( p
此外，来自日本的科学家通过使用温度敏感荧光染料，发现人类癌细胞中的线粒体似乎比细胞的其余部分高 6°C 至 9°C。相关论文于 2 月发表。, |" o/ f! g" ?
英国伦敦大学学院生物化学家 Nick Lane 表示，这个发现令人吃惊，但又符合理论。“线粒体是主要的热源，它们必须比身体其他部分更热。”他说，“但我从来没想到过。”
8 K; @- Q/ O- n该发现将对生物学界产生巨大影响。Rustin 团队表示，如果动物的线粒体确实是在更高温度下运行，那么生物学家之前在体温下做的实验结果可能都不准确了。研究人员还表示，植物和冷血动物体内的线粒体温度可能较低，但还需要进一步研究。8 o, Y0 J  Q9 R) ]( B* i) B
此外，由于线粒体为细胞提供能量，线粒体遗传问题可能导致新生儿患上严重疾病，甚至死亡。但目前科学家已经能通过替换胚胎中的线粒体防治该疾病。+ |  K& b- g" v8 {2 g