記者從中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院獲悉,近日該研究院聯合廣州醫科大學等多家單位,開發出一種全新的高效線粒體膠囊移植技術,透過將健康的線粒體“打包裝箱”到囊泡中,在國際上首次實現了向細胞和組織的安全高效“快遞”快遞。
這一線粒體膠囊移植技術可以改善帕金森病以及線粒體DNA缺失綜合徵等疾病症狀快遞。這項研究在再生醫學領域提出了新的“細胞器治療”策略,為眾多由線粒體功能障礙引起的疾病,如線粒體遺傳病、神經退行性疾病等,開闢了全新的治療思路。相關成果3月18日在國際學術期刊《細胞》發表。
我們的身體是由一個個細胞組成的,而線粒體就是細胞的“發電站”,源源不斷地把養分轉化成生命活動的能量;線粒體也是人體細胞中唯一具有基因組的細胞器快遞。線粒體基因突變,會導致嚴重的線粒體遺傳病,全球人口發病率超過1/5000,但長期以來,醫生們只能“頭痛醫頭,腳痛醫腳”,對症狀進行管理,卻無法從根本上修復出問題的線粒體。線粒體功能障礙是帕金森病、阿爾茨海默病、糖尿病等神經退行性疾病和代謝疾病的重要病因之一。
器官移植是器官衰竭疾病的有效療法,而線粒體“衰竭”如何治療則一直是世紀難題快遞。如果能夠實現線粒體高效移植到患者體內病變細胞或組織中,就能治療因線粒體遺傳或缺陷而導致的重大疾病。
透過研究快遞,科研人員主要取得以下三方面成果:
一、研究團隊發現,裸露線粒體移植匯入效率低於5%,而使用“線粒體膠囊”投遞效率極高,約80%的目標細胞成功“簽收”了供體線粒體快遞。更關鍵的是,這些外來的“發電站”進入細胞後,會主動和細胞原有的“發電站網路”融合在一起,在細胞裡“安家落戶”,持續發揮功能補償細胞代謝障礙和功能缺陷。
二、研究團隊針對多種線粒體DNA突變患者細胞進行測試快遞。這些細胞同時存在著健康線粒體和病變線粒體,這就像混合了 “正常”和“故障”發電站。結果表明,移植健康的線粒體成功“上崗”後,細胞裡“故障發電站”的比例顯著下降,原本瀕死的細胞能量代謝迅速恢復,基因缺陷被完美“代償”。
三、研究團隊構建了帕金森病以及線粒體DNA缺失綜合徵等多個疾病動物模型快遞。帕金森病小鼠模型中,將線粒體膠囊遞送至病變腦區後,有效阻止了神經元的持續死亡,恢復了腦區線粒體的正常功能,並顯著改善了模型小鼠的運動能力,幾乎恢復至正常水平。線粒體遺傳疾病小鼠模型中,線粒體膠囊治療顯著延長了疾病小鼠的生命,挽救了多個器官的功能衰竭。
這項研究不僅建立了一套高效安全的線粒體移植技術體系,而且成為“細胞器治療”領域的標誌性工作,未來或許可以將健康的細胞器(如線粒體)作為一種“藥物”,直接“投遞”到患者體內,修復病變組織和病變器官的功能快遞。
△線粒體膠囊移植策略圖
來源快遞:央視新聞客戶端