中国科学家新突破：将植物类囊体跨物种移植到哺乳动物细胞
2022-12-12 生命科学教育 生命科学教育
这一科研成果未来有可能用于其他疾病的治疗，包括椎间盘突出、心血管细胞老化、肌肉萎缩等，对于人体重要脏器修复具有重要意义。
浙大科研团队破解菠菜“能量密码” 成果登上《自然》杂志
动画片里，“大力水手”吃下菠菜可以拉悬崖、接闪电。现实中，科学家们在破解这种绿色蔬菜的“能量密码”方面也有新的成果。
北京时间12月8日凌晨，浙江大学医学院附属邵逸夫医院研究团队重大成果以长文（Article）形式登上国际顶级学术期刊《自然》杂志（Nature）。浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科林贤丰医师、范顺武教授团队与浙江大学化学系唐睿康教授团队成功从菠菜中提取“生物电池”，在国际上首次实现将植物类囊体递送到动物体衰老病变的细胞内，让动物细胞拥有植物光合作用的能量。
《自然》杂志（Nature）网站页面截图
同期《自然》“研究简报”（Research briefing）栏目发表《植物细胞装置实现了代谢物向哺乳动物细胞转移》，积极评价该研究成果。
据介绍，该研究的主要突破点是开发了细胞膜纳米涂层技术，将哺乳动物细胞膜包覆在纳米化植物类囊体外层，通过细胞膜伪装包封的方式，将植物类囊体跨物种移植到哺乳动物细胞，成功解锁跨物种的能量传递密码，敲开逆转细胞退变衰老的“时光之门”。
纳米类囊体“黑科技”在人体内究竟能发挥多大作用？为了检验这个“生物电池”是否能逆转病变细胞代谢状态，范顺武带领团队首先选择了骨关节炎的疾病模型进行“概念性验证”。骨关节炎是目前临床上致畸致残的主要原因之一，由于软骨细胞的能量代谢失衡导致关节软骨破坏，目前骨关节炎的生物治疗还无法系统性地纠正损伤退变软骨细胞的代谢失衡，因此临床预后不佳。
林贤丰（左）和团队成员、浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科陈鹏飞（右）在实验交流中。（受访者供图）
研究团队不断寻求各种跨学科的技术手段，历经4年多时间系统验证了软骨细胞膜包封的纳米类囊体，不仅可以有效地逃避免疫系统清除，还能被退变的软骨细胞选择性摄取，通过体外无创化光照重塑软骨细胞的合成代谢，从而实现退行性骨关节炎疾病的治疗。
据了解，该研究团队成员大部分为“90后”，1990年出生的林贤丰告诉记者，科研过程中遇到很多困难，今天的结果得益于前辈的指导和鼓励，也要感谢团队成员之间互相扶持、鼓舞。“我和第一作者都是临床医生，我们的初心就是给病人带去希望，治疗时能再多一种选择。”他说。
记者了解到，目前研究团队已同步递交了发明专利并着手进行产品转化，成果运用到临床需要大约3-5年时间。这一科研成果未来有可能用于其他疾病的治疗，包括椎间盘突出、心血管细胞老化、肌肉萎缩等，对于人体重要脏器修复具有重要意义。此外，该成果还有望在生物燃料、能源化工等领域有新应用。
作者：生命科学教育
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