開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)單的高通量方法

今天發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》雜志上的一項(xiàng)研究描述了新型UCLA開(kāi)發(fā)的設(shè)備MitoPunch如何將線粒體同時(shí)轉(zhuǎn)移到100,000個(gè)或更多的受體細(xì)胞中，這是對(duì)現(xiàn)有線粒體轉(zhuǎn)移技術(shù)的重大改進(jìn)。該設(shè)備是UCLA科學(xué)家不斷努力的一部分，目的是通過(guò)開(kāi)發(fā)可改善人類細(xì)胞功能或更好地模擬人類線粒體疾病的受控操縱方法來(lái)了解線粒體DNA的突變。

加州大學(xué)洛杉磯分校瓊森綜合癌癥中心的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)單的高通量方法，用于將分離的線粒體及其相關(guān)的線粒體DNA轉(zhuǎn)移到哺乳動(dòng)物細(xì)胞中。這種方法使研究人員能夠定制細(xì)胞的關(guān)鍵遺傳成分，以研究并可能治療使人衰弱的疾病，例如癌癥，糖尿病和代謝紊亂。

“產(chǎn)生具有所需線粒體DNA序列的細(xì)胞的能力對(duì)于研究線粒體和細(xì)胞核中的基因組如何相互作用以調(diào)節(jié)細(xì)胞功能具有強(qiáng)大的功能，這對(duì)于理解和潛在治療患者的疾病至關(guān)重要，”亞歷山大·塞塞爾(Alexander Sercel)說(shuō)，加州大學(xué)洛杉磯分校的戴維·格芬醫(yī)學(xué)院是該研究的第一作者。

線粒體(通常稱為細(xì)胞的“動(dòng)力裝置”)是從人的母親那里繼承而來(lái)的。它們依靠線粒體DNA的完整性來(lái)執(zhí)行其基本功能。線粒體DNA的遺傳或獲得性突變會(huì)嚴(yán)重?fù)p害能量產(chǎn)生，并可能導(dǎo)致使人衰弱的疾病。

加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)博士后共同第一作者亞歷山大·帕塔納南(Alexander Patananan)表示：“使MitoPunch與其他技術(shù)脫穎而出的是，工程改造人類人類皮膚細(xì)胞等非永生，非惡性細(xì)胞產(chǎn)生*的線粒體DNA-核基因組的能力。學(xué)者，現(xiàn)在在安進(jìn)公司工作。“這項(xiàng)進(jìn)展使我們能夠通過(guò)將這些細(xì)胞重編程為誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞，然后分化為功能性脂肪，軟骨和骨細(xì)胞，從而研究特定線粒體DNA序列對(duì)細(xì)胞功能的影響。”

MitoPunch是在*癌癥中心主任兼病理學(xué)和實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)教授Michael Teitell博士，加州大學(xué)洛杉磯分校Henry Samueli工程與應(yīng)用學(xué)院機(jī)械與航空工程教授Pei-Yu(Eric)Chiou的實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)建的加州卡爾弗城的ImmunityBio，Inc.的《科學(xué)》雜志和吳婷香。

操縱線粒體DNA的技術(shù)落后于操縱細(xì)胞核中DNA的技術(shù)進(jìn)步，并有可能幫助科學(xué)家開(kāi)發(fā)由這些突變引起的疾病的疾病模型和再生療法。然而，當(dāng)前的方法是有限且復(fù)雜的，并且在大多數(shù)情況下只能將具有所需線粒體DNA序列的線粒體遞送到有限數(shù)量和種類的細(xì)胞中。

MitoPunch設(shè)備易于操作，可將線粒體從從不同供體細(xì)胞類型中分離出來(lái)的各種線粒體一致地轉(zhuǎn)化為多種受體細(xì)胞，即使對(duì)于非人類物種，包括從小鼠中分離出的細(xì)胞，也可以連續(xù)進(jìn)行。