（來源：抗衰老產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）

在如今這個注重健康養(yǎng)生的時代，「抗氧化」仿佛成了大家口中的高頻熱詞。從各種富含抗氧化成分的護膚品，宣稱能抵御歲月痕跡，延緩皮膚衰老；到各類打著抗氧化旗號的保健品，號稱能讓身體充滿活力，遠(yuǎn)離疾病困擾。我們似乎都知道，抗氧化對我們的身體至關(guān)重要，可這看不見摸不著的 “氧化” 究竟是怎么在我們身體里搞破壞，而我們身體內(nèi)部又有著怎樣精密的防御機制來對抗它呢？其實，這一切的秘密都藏在我們身體最小的單位——細(xì)胞之中。

最近，一項發(fā)表于《Science》的研究就為我們揭示了細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器間協(xié)同抗氧化的全新機制，為我們理解細(xì)胞如何維持自身健康提供了一個全新視角，接下來就讓我們一起深入細(xì)胞內(nèi)部，探索這個神奇的微觀世界！

線粒體，這個被稱作細(xì)胞 “能量工廠” 的細(xì)胞器，時刻都在辛勤工作，通過電子傳遞鏈產(chǎn)生能量，為細(xì)胞的各種生命活動提供動力。然而，就像任何工廠在生產(chǎn)過程中都會產(chǎn)生一些副產(chǎn)品一樣，線粒體在工作時也會不可避免地產(chǎn)生活性氧（ROS）作為代謝副產(chǎn)物。

在正常情況下，這些 ROS 的量處于一個相對平衡的狀態(tài)，細(xì)胞自身的防御系統(tǒng)能夠輕松應(yīng)對。但當(dāng)細(xì)胞遭遇各種壓力，比如受到外界有害物質(zhì)的刺激，或者內(nèi)部代謝出現(xiàn)紊亂時，線粒體產(chǎn)生的 ROS 就會大量增加，打破原有的平衡，從而引發(fā)氧化應(yīng)激。氧化應(yīng)激就如同細(xì)胞內(nèi)的一場 “風(fēng)暴”，過多的 ROS 會對細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和 DNA 等重要生物大分子發(fā)起攻擊，造成損傷，長期積累下來，與眾多疾病的發(fā)生發(fā)展都有著千絲萬縷的聯(lián)系，像癌癥、神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病等。

長期以來，科學(xué)界都知道過氧化物酶體功能缺陷會導(dǎo)致線粒體 ROS 介導(dǎo)的損傷，可二者之間到底有著怎樣的關(guān)聯(lián)，具體的作用機制一直是個未解之謎。直到現(xiàn)在，來自加拿大多倫多大學(xué)、英國?？巳卮髮W(xué)等機構(gòu)的研究團隊經(jīng)過深入研究，終于揭開了這層面紗。原來，過氧化物酶體是一種富含抗氧化酶（尤其是過氧化氫酶）的細(xì)胞器，其內(nèi)部的氧化還原（redox）環(huán)境相比細(xì)胞其他區(qū)域更偏向還原態(tài)，這一獨特的“體質(zhì)”讓它具備了成為細(xì)胞內(nèi) “ROS 清除站” 的潛力。

研究團隊為了搞清楚過氧化物酶體與線粒體之間的關(guān)系，運用了高分辨率激光共聚焦顯微鏡等一系列先進技術(shù)，還開發(fā)了時空成像方法，就像是給細(xì)胞內(nèi)的這兩種細(xì)胞器裝上了 “追蹤器”，來觀察它們的動態(tài)相互作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞遭遇線粒體氧化應(yīng)激時，比如用魚藤酮處理細(xì)胞，或者讓細(xì)胞在以半乳糖或棕櫚酸為碳源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，過氧化物酶體與線粒體的接觸比例會顯著增加。而且，這種接觸可不是偶然發(fā)生的，背后有著一套精密的 “接頭暗號”，是由過氧化物酶體膜蛋白 ACBD5 與線粒體外膜蛋白 PTPIP51 特異性介導(dǎo)的。

線粒體靶向過氧化氫酶的定位

進一步深入研究發(fā)現(xiàn)，ACBD5 與 PTPIP51 就像兩個 “好朋友”，通過各自的卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域（CCD）直接相互作用，形成了穩(wěn)定的 “分子 tether”，把過氧化物酶體和線粒體緊緊地聯(lián)系在一起。研究人員通過巧妙的實驗手段，敲除 ACBD5 或 PTPIP51 時，過氧化物酶體與線粒體的接觸就顯著減少；而當(dāng)過量表達(dá)這兩種蛋白時，它們之間的接觸又會明顯增多。更關(guān)鍵的是，在 ACBD5 缺失的細(xì)胞中，一旦遇到氧化應(yīng)激，過氧化物酶體與線粒體之間無法增加接觸，直接的后果就是線粒體 redox 穩(wěn)態(tài)失衡，這就好比原本緊密合作的兩個伙伴，突然失去了聯(lián)系，整個工作系統(tǒng)就陷入了混亂。

那過氧化物酶體與線粒體接觸增多到底有什么作用呢？這其實就是研究的核心突破點——這種接觸就像是一條專門為 ROS 準(zhǔn)備的 “轉(zhuǎn)移通道”。當(dāng)線粒體產(chǎn)生過量 ROS 時，過氧化物酶體就像一個 “救援兵”，通過與線粒體的接觸位點，迅速將線粒體 ROS “轉(zhuǎn)運” 至自身腔隙。然后，利用自身內(nèi)部高濃度的過氧化氫酶等抗氧化酶，高效地清除這些 ROS，從而幫助線粒體恢復(fù)往日的 “平靜”，維持 redox 穩(wěn)態(tài)。

為了驗證這一過程，研究人員進行了一系列巧妙的實驗。他們用正常細(xì)胞做實驗，在氧化應(yīng)激條件下，觀察到過氧化物酶體中谷胱甘肽氧化水平會隨著線粒體 ROS 增加而升高，這就像是一個信號，表明 ROS 從線粒體成功轉(zhuǎn)移到了過氧化物酶體。而當(dāng)研究人員把 ACBD5 缺失的細(xì)胞放在同樣的氧化應(yīng)激環(huán)境中時，情況就大不一樣了，ROS 從線粒體轉(zhuǎn)移到過氧化物酶體的過程顯著受損。

線粒體因為 ROS 無法及時被轉(zhuǎn)移清除，開始出現(xiàn)一系列問題，ROS 大量積累，膜電位下降，原本正常的形態(tài)也發(fā)生了改變，變得呈現(xiàn) elongated 狀態(tài)，就好像一個人承受了過多壓力，開始變得 “變形”。不過，好在研究人員發(fā)現(xiàn)，通過人為恢復(fù)過氧化物酶體 - 線粒體接觸，或者補充 ACBD5，又能有效地緩解線粒體氧化損傷，這也從側(cè)面證實了接觸介導(dǎo)的 ROS 轉(zhuǎn)移確實是維持線粒體健康的關(guān)鍵機制。

這項研究首次明確指出過氧化物酶體通過接觸介導(dǎo)的 ROS 轉(zhuǎn)移參與線粒體 redox 穩(wěn)態(tài)調(diào)控的直接機制，這一發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)認(rèn)知中 “線粒體抗氧化主要依賴自身系統(tǒng)” 的固有觀念。從疾病的角度來看，過氧化物酶體生物發(fā)生障礙等疾病常常伴隨著線粒體功能異常，以前我們可能不太清楚其中的緣由，現(xiàn)在這項研究給了我們提示，很可能是細(xì)胞器接觸缺陷導(dǎo)致了 ROS 轉(zhuǎn)移出現(xiàn)問題，從而引發(fā)一系列疾病癥狀，這無疑為開發(fā)靶向細(xì)胞器通訊的治療策略打開了一扇新的大門。此外，研究還拓展了膜接觸位點的功能邊界，讓我們知道除了已知的脂質(zhì)、代謝物轉(zhuǎn)運功能外，ROS 轉(zhuǎn)移也是細(xì)胞器間重要的通訊方式之一。

總的來說，這項研究為我們深入了解細(xì)胞的抗氧化防御機制提供了一個全新的視角。它讓我們看到，在我們身體的每一個細(xì)胞內(nèi)，線粒體和過氧化物酶體這兩種細(xì)胞器正在默默地進行著一場緊密協(xié)作的 “跨界合作”，共同抵御氧化應(yīng)激的威脅，守護著細(xì)胞的健康。這不僅讓我們對細(xì)胞的微觀世界有了更深刻的認(rèn)識，也為未來相關(guān)疾病的治療和預(yù)防提供了新的思路和方向?；蛟S在不久的將來，科學(xué)家們能夠根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，開發(fā)出更有效的治療方法，幫助那些深受氧化應(yīng)激相關(guān)疾病困擾的人們。而對于我們普通人來說，這也讓我們更加明白身體內(nèi)部微觀世界的神奇與精妙，激勵我們保持健康的生活方式，從源頭減少細(xì)胞所面臨的壓力，讓我們身體里的這些 “小衛(wèi)士” 們能夠更好地發(fā)揮作用，守護我們的健康~

文章來源：庶正康訊

中國民族衛(wèi)生協(xié)會抗衰老專委會立足民族衛(wèi)生健康領(lǐng)域，扎根抗衰老暨食品醫(yī)藥大健康等行業(yè)產(chǎn)業(yè)，接受中國民族衛(wèi)生協(xié)會的領(lǐng)導(dǎo)，重點就抗衰老暨食品醫(yī)藥大健康行業(yè)開展信息交流、業(yè)務(wù)培訓(xùn)、科普宣傳、書刊編輯、專業(yè)展覽、國際合作與交流等。按照協(xié)會的部署，專委會將抓好抗衰老暨食品醫(yī)藥大健康行業(yè)自律與發(fā)展，為建設(shè)健康中國做好服務(wù)。

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