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# @; O2 E+ C  |# I: u

8 K1 w. q5 {9 I6 b- J5 Z4 k图片来源：PROFESSORS P. MOTTA & T. NAGURO7 q0 T$ B! y7 M8 I. T
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。
3 v* Z- A1 B$ x8 x7 Z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。
/ y/ \! I6 W$ I- J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。" p# K5 M$ n$ y( H
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。
2 Q9 x* d: o1 u0 V' M9 n$ ~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。" W- o$ m+ `9 F$ m. M  o
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。”7 C# @' Z) L9 Z" |. B
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。3 Q& z+ _9 ^" y, V; f$ u* Q3 Z8 P
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。3 D* L  |/ \; x4 K