Science：细胞的能量工厂如何免于攻击损伤

　　线粒体是细胞中的能量工厂，其对于机体健康非常重要，当线粒体受到攻击，比如毒物、环境压力或遗传突变时，细胞就会对其进行修复从而形成可用的线粒体；如今刊登在Science上的一项研究报告中，来自索尔克研究所的科学家们揭开了一种特殊机制，即细胞如何诱发针对危险的关键反应，从而为理解线粒体疾病、癌症、糖尿病等疾病的发病机制提供一定的线索和基础。

　　很多年以来，科学家们一直很清楚，当机体摄入影响线粒体功能的药物时，细胞中的线粒体就会破碎，但线粒体损伤以及如何诱发线粒体快速的分裂反应，研究者并不清楚；这项研究中，研究人员发现，当细胞暴露于线粒体损伤时，一种关键的细胞燃料就会开始测定，酶类AMPK就可以将危险信号发送至线粒体来指导其破碎形成许多小型的线粒体片段。

　　更有意思的是，利用糖尿病药物二甲双胍、锻炼或限制性饮食可以激活AMPK酶，当前研究表明，这些疗法带来的部分益处或许是来自促进线粒体健康带来的效应所引发的。此前研究中研究人员就发现，AMPK酶可以帮助循环损伤的线粒体片层，同时还会向细胞发送信号从而制造新型线粒体，但快速诱发线粒体片段的新角色或许会使得AMPK酶对线粒体和机体的健康异常关键。

　　随后研究人员利用基因编辑技术CRISPR剔除了细胞中的AMPK，结果发现，当毒物或其它威胁引入线粒体中时，他们在没有AMPK酶存在的情况下并不会破碎成小片，因此AMPK酶有时候就会以直接作用于线粒体来诱导其破碎成片段结构；研究者还发现，单独激活AMPK酶或许就足以诱发线粒体破碎，甚至不产生任何损伤。

　　AMPK实际上在线粒体受体的两个区域可以发挥作用，这种线粒体受体名为线粒体裂殖因子（mitochondrial fission factor ，Mff)，MFF因子可以通过名为Drp1的蛋白来结合并且环绕线粒体来发挥作用使其破碎；研究者知道AMPK和多种疾病发生直接相关，比如2型糖尿病、免疫疾病和癌症等；线粒体异常如今和代谢性疾病及神经变性疾病之间的关联越来越相关，本文研究就为解析相关疾病的发病机制及开发新型个体化疗法提供了新的线索和依据。