1月12日，中國科學院生物物理研究所胡俊杰團隊與南開大學陳佺團隊、中科院昆明植物研究所郝小江團隊合作，在Nature Chemical Biology上，發表了題為Small molecule agonist of mitochondrial fusion repairs mitochondrial dysfunction的研究論文。該研究報道了一種能夠特異性激活MFN1并修補多類線粒體損傷的小分子化合物S89。
線粒體是調控細胞能量穩態和命運決定的中心。線粒體通過不斷融合和分裂以維持正常功能，而分裂與融合失衡導致的線粒體過度碎片化是人類諸多疾病與衰老的重要標志之一。介導線粒體融合和分裂的分子機器均為發動蛋白（dynamin）超家族成員，其中線粒體外膜融合由線粒體融合素（MFN1和MFN2）執行。MFN2的突變導致腓骨肌萎縮癥（CMT2A）等多種遺傳性神經退行性疾病。因此，研發可促進線粒體融合的小分子化合物將有助于線粒體相關疾病的治療，是生命科學和生物醫學研究備受關注的前沿方向。
經過篩選，科研團隊發現繡線菊提取天然產物的一種衍生物S89具有促進線粒體融合的功效。同時，該反應只在表達內源MFN1的細胞中有效。研究利用純化MFN的體外實驗表明，S89直接結合于MFN1第二個螺旋束（HB2）內的一個較松散區域。該區域在自然狀態下與GTP酶相結合，可將分子鎖定在無法激活的自抑制狀態，而S89和HB2的結合競爭性解除該自抑制。同樣，HB2松散區域的特定位點突變或GTP的結合也可解開MFN1的自抑制。總體來說，S89的處理可以將全長MFN1的酶活提升2倍左右，也可有效促進純化MFN1在體外的融合活性。值得注意的是，同源蛋白MFN2由于自抑制效應較強，S89對其無效。
進一步，該團隊利用多種細胞模型（MELAS綜合癥患者細胞、CMT2A患者細胞、氧化應激誘導劑百草枯及鐵死亡誘導劑RLS3處理的細胞）驗證了S89的生物學效應，發現了S89可以通過延伸線粒體、減少線粒體去極化、緩解線粒體氧化應激、增加線粒體ATP產量等修補線粒體功能損傷。此外，研究還發現，S89在再灌注時的注射可以減輕小鼠缺血再灌注對心肌產生的損傷。
這一針對S89機制的研究揭開了線粒體外膜融合調控的神秘面紗。S89的功效具有可逆和可控等特點，為具有多個同源基因的相關遺傳病治療提供了全新的干預思路，即對于存在MFN2突變的缺陷可以通過進一步激活內源的健康MFN1來扭轉。由于線粒體碎片化在多種病理病變中普遍存在，因而對線粒體融合能力的可控提升將頗具應用前景。
研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中科院戰略性先導科技專項（B類）、中科院穩定支持基礎研究領域青年團隊計劃等的支持。
與人體器官不同，線粒體等細胞器并非固定不動，但細胞器移動的時間、位置、方式及原因仍不明確。美國科學家研究發現，當β細胞（分泌胰島素的胰腺細胞）暴露于高濃度葡萄糖時，其內部的線粒體會向細胞外圍移動。這種......
隨著生命科學日益精細化，人類對健康的追求已深入至細胞層面。作為細胞的“能量工廠”，線粒體這一微小細胞器的重要性日益凸顯，它不僅為生命活動提供能量，更調控著細胞生死，與神經退行性疾病、心血管疾病、代謝綜......
中國科學院上海營養與健康研究所研究員李昕研究組，通過解析人體多器官線粒體突變的“衰老圖譜”，提出“線粒體雙相時鐘”模型，揭示了線粒體通過兩種截然不同的模式編碼器官衰老，進而同時編碼了隨機性和確定性衰老......
華東師范大學教授李大力、劉明耀團隊聯合臨港實驗室青年研究員陳亮團隊，開發出高性能線粒體腺嘌呤堿基編輯器（eTd-mtABEs），并利用eTd-mtABEs成功構建了感音神經性耳聾和Leigh綜合癥大鼠......
線粒體通常被認為是遠古細菌與真核細胞共生演化的產物，其擁有獨立的基因組，是細胞的能量工廠。然而，線粒體基因組在生命過程中不斷積累突變，其突變率遠高于細胞核DNA，這些突變或與衰老、疾病密切相關。近日，......
大約40%的美國人口和全球六分之一的人患有肥胖癥，全球發病率激增。各種飲食干預，包括碳水化合物、脂肪和最近的氨基酸限制，都被用來對抗這種流行病。2025年5月21日，美國紐約大學EvgenyNudle......
CD8T細胞是免疫系統中的細胞毒性淋巴細胞，能夠通過釋放細胞毒素并誘導靶細胞死亡，有效清除被感染或發生異常的細胞。作為免疫治療的前沿手段，CD8T細胞療法已取得突破性進展。然而，腫瘤微環境常通過抑制性......
近日，中國農業科學院棉花研究所棉花高產育種創新團隊揭示了線粒體嵌合基因orf610a通過破壞ATP合酶組裝進而導致棉花不育系花粉敗育的作用機制。相關研究成果發表在《植物生物技術雜志（PlantBiot......
中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員劉興國團隊與廣州醫科大學副教授項鴿團隊研究發現調控線粒體趨核分布的關鍵因素，并揭示了線粒體趨核分布通過激活Wnt/β-catenin信號通路，而調控間充質-上皮......
中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院劉興國團隊與廣州醫科大學應仲富團隊等發現，線粒體未折疊蛋白反應（UPRmt）在多能干細胞命運中通過c-Jun調控組蛋白乙酰化，進而影響間充質-上皮轉化（MET）的新模......