科学家发现细胞含有专门用于构建脂肪的线粒体

线粒体被大多数人称为“细胞的发电站”，几十年来一直被认为是细胞器，其中糖和脂肪被氧化以产生能量。现在，加州大学洛杉矶分校的科学家们进行的一项新研究发现，并非所有线粒体都符合这一定义。在每个细胞内，可以发现一组特殊的线粒体附着在脂肪滴上。这些专门的线粒体不是燃烧脂肪来产生能量，而是负责提供构建和储存脂肪分子的能量。

“这实际上是对线粒体以及它们能做什么的全新观点，”主要作者，加州大学洛杉矶分校David Geffen医学院内分泌学和药理学医学教授Orian Shirihai博士说。他补充说，这一发现发表在细胞代谢中，可能有一天会导致肥胖，脂肪肝和其他代谢疾病的新疗法。

线粒体是由数百或数千种细胞内存在的小细胞器，含有产生ATP的分子机制，ATP是一种在细胞中储存能量的分子。Shirihai说，任何特定细胞内的线粒体一直被认为是均匀的，因为它们分别在称为“融合”和“裂变”的过程中不断地相互融合和分离。

在过去，研究人员已经注意到 - 在显微镜下观察细胞时 - 一些线粒体与脂滴，小块脂肪分子有关。这些脂滴结合的线粒体在棕色脂肪中特别丰富，棕色脂肪是最近发现的一种脂肪组织，它使用脂肪来产生热量而不是储存脂肪。

研究人员-Shirihai;加州大学洛杉矶分校医学博士/博士。候选人Ilan Benador，该研究的第一作者;Marc Liesa，医学助理教授;和加州大学洛杉矶分校的研究生Michaela Veliova - 更详细地研究了这组线粒体。首先，他们观察到在脂质周围聚集的线粒体似乎在正常的裂变和融合循环中与棕色脂肪细胞中的其余线粒体相互作用。

“他们就像一个独特的线粒体俱乐部，不让其他人进入，”格瑞海医学院新陈代谢研究主题负责人说。“然后最大的问题是他们为什么这样做?”

为了回答这个问题，研究人员开发了一种从细胞中提取脂滴相关线粒体的新方法。他们将脂肪小滴与其他细胞成分分离，将脂肪漂浮在溶液中，并将混合物染成线粒体，确认细胞器与分离的脂滴保持相关。然后他们在离心机中高速旋转样品，分离线粒体用于进一步研究。

当研究小组研究了已被分离的线粒体时，他们发现它们在生物化学上与细胞中其他地方发现的线粒体不同。

Shirihai说：“该领域的大多数人都认为脂滴就像一个小吃店 - 线粒体在那里吃。”“事实证明它实际上是相反的;线粒体有助于构建脂滴。”

当棕色脂肪细胞被激活以燃烧脂肪并产生热量 - 就像在寒冷中发生的那样 - 线粒体从脂滴中分散出来。

“如果我们首先确定防止线粒体与脂滴相互作用的方法，我们可能能够激活棕色脂肪来燃烧脂肪和治疗肥胖，”Liesa说。

该发现还质疑用于研究线粒体的传统技术。为研究分离线粒体，科学家一般采用的是，细胞器从其它组分中分离协议细胞-包括脂肪，它们将被丢弃。现在，事实证明，那些被破坏的脂肪可能包括以前未开发的线粒体的一部分。

Shirihai说：“我们一直在系统地丢弃所有这些脂质相关的线粒体，这些都是过去对线粒体进行的研究。”

加州大学洛杉矶分校的研究小组现在正计划研究其他组织类型中的线粒体- 包括构建大量脂肪分子的肝脏 - 是否也具有帮助组装脂滴的特殊功能。