物理科技生物学-PHYICA

终极抗癌生物黑客的全线CADV-398粒体控制

生物 2022-06-02 00:03:28

作者:约翰·休伊特

(同organic)有机 信用:维基百科 鉴于线粒体疾病的变异在基因组中被认为是罕见的,不要认为它不会发生在你身上

事实上,越仔细观察正常人的完整核分裂基因组,人们越意识到没有人是真正正常的——我们都是暂时无症状的

但是随着时间的推移,许多无症状的人会出现线粒体疾病的特征

虽然线粒体表现不佳是许多特定疾病过程的最终原因,如脂肪肝疾病中未燃烧脂肪酸的积累,或肾脏疾病中退化小管中堵塞的碎片,但癌症是我们都必须准备的熵细胞事件

根据哪个器官,哪种肿瘤,癌症可能是我们生存的大爆炸和热死亡——两者都由线粒体能量控制

充分意识到这些普遍真理,研究人员长期以来一直在寻找通过限制特定线粒体活动来控制癌症扩散的方法

换句话说,减少能量和合成过程,足以阻止癌细胞旺盛的复制和运动,而不消灭我们正常的、增殖较少的和无精打采的细胞

成都四川大学的研究人员最近提出了一种方法

研究结果发表在《高级科学》杂志上

他们的想法是针对一种在线粒体内膜中发现的难以捉摸的孔复合体,称为MPTP,为“线粒体膜通透性转换孔”

“在这一点上,所有的神经化学家都应该武装起来,因为首字母缩略词MPTP已经被一个名为1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶的分子所取代

这是众所周知的神经毒素MPP+的前药,MPP+会导致帕金森氏症的永久性症状

虽然线粒体MPTP的实际蛋白质身份还没有被完全验证,但实验发现它含有一个允许小于1的分子进入的孔

5kDa,相当于直径≈3纳米

当足够多的孔从细胞压力或其他病理状态转换到开放状态时,线粒体将膨胀,随后细胞通过坏死迅速死亡

如果毛孔没有打开,像阿霉素这样的抗癌药物就无法进入,阿霉素可能会抑制过度活跃的线粒体

为了控制MPTP,研究人员求助于一种已知会影响毛孔渗透性的神奇成分——甘草

与大多数糖果商店兜售的假新闻替代品相反,真正的甘草含有你的肾脏能够处理的所有抑制皮质醇、消耗钾的甘草次酸

到底是多少GA在说?幸运的是——或者不幸的是,视情况而定——我们已经有了来自自我登记受试者的实际毒理学报告的上限

例如,一个每天都愿意吃2磅真正的甘草糖的人,在生病前坚持了三个星期

一旦酶促释放出多余的糖组,胆固醇样的谷氨酸就阻止了皮质醇的分解,导致病人迅速排出体内所有的钾

秘密的调味汁是,赤霉素也通过呼吸链产生过氧化氢,然后打开多核苷酸

研究人员的策略是通过在纳米粒子外壳上结合遗传算法和多柔比星,并在核心中结合TPP‐多柔比星,进行二合一打击

TPP或三苯基鏻是一种亲脂性阳离子,有助于化合物静电穿梭于负线粒体膜电位δψ的硬屏障上,通常在-150和-180毫伏之间徘徊)

该计划奏效了,纳米粒子成功地抑制了原发性肺肿瘤的生长,也抑制了它们的转移

瞄准MPTP并不是阻止癌症的唯一途径

最近的其他研究表明,抑制线粒体核糖核酸聚合酶(POLRMT)可以杀死几种肿瘤细胞系,但对正常但活跃的人类细胞类型如肝细胞或外周血单核细胞没有细胞毒性

研究人员发现,正常的胞质核糖体不受POLRMT抑制剂的影响,而有丝分裂核糖体被特异性耗尽,这与线粒体编码的rRNA亚单位转录的缺乏一致

重要的是,该抑制剂不干扰细胞核中所需的其他核糖核酸聚合酶

这种特异性可以很方便地作为新的线粒体移植疗法的平衡物,这种新的线粒体移植疗法现在被提议用来治疗各种疾病

尽管担心会从额外的线粒体供应中产生新的癌症,但巧妙地应用抑制剂可能会降低这种风险

这一切都非常及时和方便,因为通过线粒体替代疗法运送货物的新硬件进步正在出现

几个早期的例子,所谓的光热纳米刀片和生物光子激光辅助细胞手术工具(BLAST)技术,在成功地将分离的线粒体转移到骨肉瘤细胞中后,最初看起来很有希望。

然而,它们是费力的和低产量的,并且不总是满足重置细胞代谢组的目标

进入新的和改进的线粒体上传器——线粒体打孔器

这种压力驱动装置使用微型机械柱塞,通过大规模并行阵列将更大的货物输送到各种细胞中

柱塞使含有分离的线粒体的柔韧的聚二甲基硅氧烷(PDMS)储器变形,并推进穿过含有许多3-微米直径孔的多孔膜,进入细胞细胞质

方案是取出一些细胞,对它们进行有丝分裂,然后将它们放回战略位置

人们甚至可以设想未来对这种装置的改进,这种装置可以通过导管引入循环系统,到达心脏、肺、肌肉甚至大脑深处的目标

这种线粒体操作实用性的基础自然现象是线粒体网络通过融合和分裂事件持续重塑自身的显著能力,线粒体核糖核酸颗粒通过这些事件被加工和交换

新招募的成员不仅有望参加这些活动,现在,科学家甚至可以观看这些活动

例如,EPFL实验生物物理实验室的研究人员最近建造了一台活细胞超分辨率显微镜,可以直接对新造的线粒体核糖核酸颗粒成像

令人难以置信的是,他们发现核糖核酸颗粒所做的,整个网络都在做

换句话说,他们可以根据内部的核糖核酸颗粒在做什么来预测网络何时会分叉或融合

他们甚至称协调显示为流体冷凝

此外,他们可以用特定的抑制剂控制颗粒

虽然我们离完全的线粒体控制还有一段距离,但这些发展表明了持续的希望和进步

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