Mitochondria, organelles with an inner and outer membrane, are responsible for creating the energy that cells use to survive, and their morphology is key to accomplishing this task. The inner mitochondrial membrane contains folds, called cristae, that max
线粒体是一种具有内膜和外膜的细胞器,负责产生细胞赖以生存的能量,其形态是完成这一任务的关键。线粒体内膜含有称为嵴的褶皱,可以最大限度地扩大线粒体能量过程的表面积
尽管氧化应激是线粒体内部反应的正常部分,但过度应激和功能障碍与疾病和衰老有关。然而,由于线粒体的数量和功能在很大程度上取决于它们所处的组织,科学家们有兴趣探索随着年龄的增长,线粒体在不同组织中发生的变化
分子生理学和生物物理学助理教授Antentor O.Hinton Jr.的实验室与来自范德比尔特大学、范德比尔特医学中心、美国和巴西的合作者共同确定了棕色脂肪组织中线粒体及其嵴的3D形态差异
BAT利用线粒体内的嵴产热—帮助人类归类为温血动物的散热。科学家们观察到,老年啮齿动物和人类的BAT产热功能都有所下降,这种下降与代谢紊乱的发展有关,包括肥胖和糖尿病
在BAT背景下线粒体形态的变化尚不清楚,因此由Hinton实验室博士生Amber Crabtree领导的研究人员开发了一种定量的3D电子显微镜方法来绘制成年和老年小鼠BAT中的嵴网络组织
研究人员的研究结果发表在《高级生物学》杂志上,标题为“定义棕色脂肪组织中衰老诱导的线粒体Cristae形态变化”,并于1月登上封面。该研究结果建立在先前的研究基础上,即线粒体的表面积、体积和复杂性随着小鼠年龄的增长而增长。然而,Crabtree和Hinton也表明,在衰老过程中,嵴的表面积、体积和复杂性都会降低
作者在论文中说:“这些发现强调了考虑总嵴密度变化的重要性,而不是仅仅依靠线粒体质量的变化来量化线粒体形态的变化。”
研究人员还报告说,线粒体的总体形状影响BAT的产热能力,因为产热性高的BAT线粒体是圆形或球形的,而产热性低的线粒体更细长。产热能力降低也与衰老和肥胖有关,这表明线粒体结构和功能可能对整体代谢健康有影响
Hinton希望未来的研究将确定BAT线粒体结构在衰老过程中是否存在性别依赖性差异。具体而言,探索BAT内部以及其他组织和其他物种的线粒体结构和功能,可以拓宽我们对衰老机制的理解,并确定治疗与衰老和线粒体功能障碍相关疾病的潜在疗法