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我科學家發明線粒體移植新技術

開辟重大疾病“細胞器治療”新策略

2026年03月19日08:36 | 來源:光明日報222
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原標題:我科學家發明線粒體移植新技術

當器官衰竭時,醫生可以移植健康的器官﹔而當細胞內的“發電站”線粒體衰竭時,又該如何治療?針對這一難題,中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院聯合廣州醫科大學等多家單位進行科研並取得了新突破,首次實現高效、安全的線粒體移植,將醫學治療從傳統的器官、細胞層面推進至更微觀的細胞器層面,開創了疾病治療的全新范式。

線粒體作為人體細胞中唯一擁有基因組的細胞器,其功能障礙是帕金森病、線粒體遺傳病、糖尿病等多種重大疾病的關鍵病因。全球線粒體遺傳病發病率超過1/5000,但長期以來,醫學界只能針對症狀進行管理,卻無法從根源上修復這些“罷工”的細胞器。

如果說器官移植是宏觀層面的“換零件”,那麼研究團隊此次提出的“細胞器移植”就是微觀層面的“精修”。他們獨創性地利用紅細胞細胞膜制成“膠囊殼”,將健康的線粒體包裹成“線粒體膠囊”,解決了線粒體難以高效進入細胞並保持活性的世紀難題——裸露線粒體移植效率不足5%,而“線粒體膠囊”投遞效率高達80%。

這一新范式的突破性在於,它不僅提供了一種新技術,更開辟了一條全新的治療路徑。移植進入細胞的外源線粒體,能夠主動融入細胞原有的“發電網絡”,與病變線粒體融合並代償其功能。在帕金森症、雷氏綜合征等多種疾病動物模型中,該療法顯著改善了運動能力,延長了患病動物的生命。

從器官移植到細胞移植,再到如今的細胞器移植,醫學正不斷向生命的微觀層面深入。研究團隊表示,這項研究標志著“細胞器治療”從概念走向現實,未來或許可以將健康的細胞器作為一種“藥物”直接投遞到患者體內,為眾多由線粒體功能障礙引起的難治性疾病帶來根治希望。這種治療范式的革新,有望為再生醫學開辟一個全新的研究方向。

這,或許是醫學的下一站

如果把人體的器官移植比作給汽車換發動機,那麼我國科學家的這項“線粒體移植”技術,就相當於給停滯的活塞注入新燃料。

這種治療范式的革新或能帶來變革:醫生不再只是盯著心臟、肝臟等“大零件”,而是鑽進人體細胞裡去修理那些隻有千分之一毫米大小的“能量工廠”。

為什麼要費這麼大勁?因為很多病,根兒就壞在這些“小工廠”上。比如帕金森病,大腦裡的神經元並不是一下子全死了,而是因為細胞裡的“發電站”——線粒體老化、罷工了,神經元沒了能量,才慢慢被餓死。以前只能給患者吃藥,試圖讓那些老舊的“發電站”重新工作,但效果往往有限。而現在,科學家的思路變了:既然老了、壞了,那就直接換個新的。

說起來簡單,做起來卻十分不易。怎麼把一個新的“發電站”送進細胞裡?細胞有細胞膜守著,硬闖是闖不進去的。這項研究的巧妙之處,在於科學家給健康的線粒體穿了一件“快遞馬甲”——用紅細胞的膜把它包起來。紅細胞是我們的“自己人”,細胞見了它就會放鬆警惕,讓這個“線粒體快遞”順利“簽收”。

這些外來的“發電站”進去后,立刻和細胞裡原有的“發電網絡”融為一體,開始干活。在實驗小鼠身上,原本奄奄一息的細胞恢復了活力,得了帕金森病的小鼠又重新跑了起來。

這不僅是技術層面的革新,更是一種治療邏輯的新構。過去一百年,醫學界主要致力於兩件事:通過外科手術切掉“壞的”,或者用化學藥物壓住“壞的”。而現在,科學家正走進微觀世界,精准修復、重塑健康。

從換器官到換細胞,再到換細胞器——醫學得以一步步鑽進生命的更深處,去撬動那些過去被認為“治不好”的疾病。

(記者 崔興毅)

(責編:李昉、郝孟佳)

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