浙大科研團隊成功將光合作用搬進動物細胞

動物細胞也可能擁有和植物一樣的光合作用，逆轉(zhuǎn)細胞退變衰老的“時光之門”被敲開。北京時間12月8日，浙江大學醫(yī)學院附屬邵逸夫醫(yī)院原創(chuàng)性科研成果被國際期刊《自然》雜志以長文（Article）形式刊登，成為國內(nèi)首篇登上《自然》雜志的骨科研究文章。

浙江大學醫(yī)學院附屬邵逸夫醫(yī)院骨科林賢豐醫(yī)師、范順武教授團隊與浙江大學化學系唐?？到淌趫F隊成功從菠菜中提取了具有光合作用的“生物電池”——類囊體，并在國際上實現(xiàn)植物的類囊體跨物種遞送到動物體衰老病變的細胞內(nèi)，讓動物細胞也擁有植物光合作用的能量。

數(shù)十億年來，類囊體成為植物進化出的近乎完美的能量供應細胞器，是一個可控、穩(wěn)定生成ATP（腺嘌呤核苷三磷酸）和NADPH（還原型輔酶Ⅱ）的能量工廠。而越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，動物細胞能量不足是組織衰老和退行性疾病發(fā)生發(fā)展的關鍵原因，ATP和NADPH是細胞再生修復不可或缺的能量貨幣和物質(zhì)貨幣。

研究團隊通過跨學科技術手段，歷經(jīng)一年多的實驗和測試分析，系統(tǒng)地驗證了軟骨細胞膜包封的納米類囊體不僅可以有效地逃避免疫系統(tǒng)清除，還能夠被退變的軟骨細胞選擇性攝取。通過體外無創(chuàng)化光照治療，實現(xiàn)精確增強退變軟骨細胞內(nèi)的ATP、NADPH水平并能維持足夠的“續(xù)航”能力，從而重塑軟骨細胞的合成代謝，實現(xiàn)退行性骨關節(jié)炎等疾病的治療。

《自然》雜志編輯George Caputa評價道：“如何向細胞輸送能量一直是細胞生物學和臨床醫(yī)學的巨大難題，并且實現(xiàn)特定代謝物含量的正確補給是臨床治療的持久性挑戰(zhàn)。有什么能夠比遞送經(jīng)過數(shù)十億年生命進化的工廠——類囊體去解決上述難題更好的辦法呢？”論文評審專家Francisco Cejudo認為：“這項工作的杰出之處在于研究團隊成功地將植物‘微型細胞器’種間移植到了哺乳動物細胞。利用植物光合作用系統(tǒng)以依賴光能的方式在哺乳動物細胞中特異性供應ATP和NADPH的這一技術，是一項令人興奮的成就，它開辟了代謝工程的可能性?！?/span>