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  与人体器官不同，线粒体等细胞器并非固定不动，但细胞器移动的时刻、方位、方法及原因仍不清晰。12月19日发表于的研讨显现，当β细胞（排泄胰岛素的胰腺细胞）露出于高浓度葡萄糖时，其内部的线粒体会向细胞外围移动。这种线粒体搬迁或许参加调控胰岛素排泄进程，由于β细胞的线粒体担任感知葡萄糖水平。

  “细胞器不是停止的，它们一直在运动并彼此交流。”论文通讯作者、圣路易斯华盛顿大学生物物理学家Shankar Mukherji标明，“咱们的研讨结果凸显了细胞结构安排如安在细胞功用中发挥及其重要的效果，即便是在你或许意想不到的情况下也是如此。”

  线粒体经过氧化磷酸化产生ATP，为细胞活动供给能量。从前研讨标明，神经元会自动将线粒体定位在远离细胞中心的轴突和树突中，这些部位需求很多能量保持功用。但神经元在细胞形状与尺度上归于极点事例，对大都其他细胞类型的研讨显现线粒体呈看似随机散布。因而研讨人员惊奇地发现，在胰腺β细胞中，线粒体好像会经过向细胞边际移动来呼应葡萄糖水平的改变。

  “胰腺β细胞的结构相对简略紧凑。”Mukherji说，“它们不像神经元那样具有特别形状，所以当咱们偶尔调查到这一现象时的确感到有些意外。”

  研讨人员运用荧光染料标记了实验室培育的胰腺细胞的线粒体，将细胞别离露出于低浓度（2.5 mM）和高浓度（25 mM）葡萄糖环境中（健康血糖水平规模为3.9-5.6 mM），并经过显微镜拍照调查。在核算细胞不一样的区域的线粒体数量时，他们发现露出于高浓度葡萄糖的细胞边际区域线粒体密度更高。

  为探求这一现象背面的机制，研讨人员选用化学物质搅扰不同的细胞功用。他们发现按捺ATP生成并未影响线粒体散布，标明线粒体移动不依赖其自身功用。但是当损坏细胞的微管（细胞骨架的蛋白质组成部分）后，即便处于高葡萄糖环境，向细胞外围搬迁的线粒体数量也明显削减。同样地，即便存在高浓度葡萄糖，按捺环磷酸腺苷（cAMP）介导的沿微管运动，也会导致细胞外围线粒体数量下降。

  根据这些发现树立的核算模型显现，线粒体经过结合微管来呼应葡萄糖浓度改变进行自我从头散布，这种结合使它们能以比自在分散更快、更有方向性的方法移动。

  “当线粒体与微管结合时，它们向细胞边际运动的速度会取得明显提高，咱们我们都以为这种向边际定向运送的机制最终是由葡萄糖触发的。”Mukherji说。

  在β细胞中，线粒体还参加胰岛素排泄进程。详细而言，β细胞会继续从血液中吸取葡萄糖并将其转化为ATP。当细胞内ATP水平到达特定阈值时，会触发钙离子内流，从而引发胰岛素排泄。

  研讨人员现在正在验证这种由葡萄糖诱发的线粒体移动改变是否与胰岛素排泄直接相关。他们还方案开发实时拍照线粒体运动轨道的技能。

  “线粒体处于衔接葡萄糖代谢与胰岛素排泄的要害纽带方位。探求胰岛素排泄自身依赖于线粒体在细胞内的定位，关于了解该机制与β细胞生理功用的联系至关重要，也将有利于解析疾病状态下相关环节怎么产生功用障碍。”Mukherji说。