探针检测有缺陷的线粒体的破坏

日本理化研究所的研究人员开发了一种多功能探针，可以精确地检测有缺陷的线粒体(细胞的动力来源)的程序性破坏。他们用它来证明，在患有类似帕金森病的小鼠体内，产生多巴胺的神经元中受损的线粒体不能被破坏。

线粒体是一种细胞器，它产生我们细胞运作所需的大部分化学能。但当细胞受到压力时，线粒体会发生故障，产生高活性氧自由基，损害细胞。因此，细胞通过将有缺陷的线粒体分配给溶酶体来清除和破坏它们，溶酶体作为细胞的废物处理系统，分解不需要的成分。

如果这种对功能失调的线粒体的选择性消除(称为线粒体吞噬)失败，就会导致各种疾病。因此，人们对监测细胞的有丝分裂很感兴趣。

荧光探针已经被开发出来，可以检测有丝分裂。但有些只能用于活细胞，而另一些则容易受到不涉及溶酶体的破坏性过程的影响。

现在，RIKEN脑科学中心的Atsushi Miyawaki及其同事开发了一种新的荧光探针，可以在活细胞和固定细胞中使用，并在溶酶体中特别突出。

他们的探针包含两部分:一部分可以抵抗溶酶体中的酶，另一部分则被溶酶体破坏。因此，通过监测探针荧光的颜色，研究人员可以检测线粒体何时进入溶酶体。与他们之前的有丝分裂探针不同，新的探针对溶酶体中的降解酶和酸性很敏感，所以它即使在溶酶体不再是酸性的固定细胞中也能工作。

研究小组用这种探针来研究帕金森症疾病一种神经退行性疾病，会导致颤抖、肌肉僵硬和进行性运动困难。

研究人员利用帕金森氏症的小鼠模型，发现产生这种反应的神经元神经递质多巴胺未能消除有缺陷的线粒体，但其他不产生多巴胺的神经元却能消除。由于帕金森氏症的特点是大脑中缺乏多巴胺，这表明产生多巴胺的神经元无法进行线粒体自噬可能是该疾病的主要因素。

通过与武田制药公司的研究人员合作，Miyawaki的团队确定了一种可以诱导破坏的化合物受损的线粒体．这种化合物将来可能有助于治疗帕金森氏症。

该探测器有望推动对其他疾病的研究。Miyawaki说:“由于许多其他神经退行性疾病都涉及有丝分裂，我们的探针可以为他们的研究做出贡献。”“此外，其他器官的疾病涉及氧化应激，因此有丝分裂。我们目前正在使用我们的探测器来研究心脏病。”

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