加州大學(xué)洛杉磯分校Jonson綜合癌癥中心的科學(xué)家開發(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)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，以研究并可能治療衰弱性疾病，如癌癥、糖尿病和代謝紊亂。
今天發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》雜志上的一項(xiàng)研究描述了加州大學(xué)洛杉磯分校開發(fā)的新設(shè)備MitoPunch如何將線粒體同時(shí)轉(zhuǎn)移到10萬個(gè)或更多的受體細(xì)胞，這是對(duì)現(xiàn)有線粒體轉(zhuǎn)移技術(shù)的重大改進(jìn)。該裝置是加州大學(xué)洛杉磯分?？茖W(xué)家持續(xù)努力的一部分，旨在通過開發(fā)可控的操縱方法來了解線粒體DNA的突變，從而改善人類細(xì)胞的功能或更好地模擬人類線粒體疾病。
該研究的第一作者、洛杉磯加州大學(xué)戴維格芬醫(yī)學(xué)院的Alexander Sercel說：“產(chǎn)生具有所需線粒體DNA序列的細(xì)胞的能力，對(duì)于研究細(xì)胞核中的線粒體和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。
線粒體(通常被稱為細(xì)胞的“動(dòng)力裝置”)是從人類母親那里遺傳下來的。它們依靠線粒體DNA的完整性來執(zhí)行基本功能。線粒體基因的遺傳或獲得性突變將嚴(yán)重?fù)p害能量的產(chǎn)生，并可能導(dǎo)致衰弱性疾病。
操縱線粒體DNA的技術(shù)落后于操縱細(xì)胞核內(nèi)DNA的技術(shù)進(jìn)步，可能有助于科學(xué)家為這些突變引起的疾病開發(fā)疾病模型和再生療法。然而，目前的方法是有限和復(fù)雜的，在大多數(shù)情況下，只有具有所需線粒體脫氧核糖核酸序列的線粒體才能被輸送到有限數(shù)量和類型的細(xì)胞。
MitoPunch裝置操作簡(jiǎn)單，可以將從不同供體細(xì)胞類型中分離出來的各種線粒體以一致的方式轉(zhuǎn)化為各種受體細(xì)胞，即使對(duì)于非人物種，包括從小鼠中分離出來的細(xì)胞。
美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)博士后學(xué)位的第一作者之一亞歷山大帕塔南(Alexander Patananan)說：“使MitoPunch從其他技術(shù)中脫穎而出的是工程非永生和非惡性細(xì)胞(如人類皮膚細(xì)胞)產(chǎn)生獨(dú)特線粒體DNA-核基因組的能力。學(xué)者，現(xiàn)在安進(jìn)公司工作?！边@一進(jìn)展使我們能夠通過將這些細(xì)胞重新編程為誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞，然后將其分化為功能性脂肪、軟骨和骨細(xì)胞，來研究特定線粒體DNA序列對(duì)細(xì)胞功能的影響。"
MitoPunch成立于美國(guó)約翰遜癌癥中心主任、病理學(xué)和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)教授Michael Teitell博士和加州大學(xué)洛杉磯分校亨利薩繆利工程與應(yīng)用學(xué)院機(jī)械與航空工程教授、雜志《科學(xué)》和加州卡爾弗市ImmunityBio，Inc .的吳廷祥的實(shí)驗(yàn)室。
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