科学家开发高通量线粒体转移装置

加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心的科学家们开发了一种简单的高通量方法，用于将分离的线粒体及其相关的线粒体DNA转移到哺乳动物细胞中。这种方法使研究人员能够定制细胞的关键遗传成分，以研究并可能治疗使人衰弱的疾病，例如癌症，糖尿病和代谢紊乱。

今天发表在《细胞报告》杂志上的一项研究描述了新型UCLA开发的设备MitoPunch如何将线粒体同时转移到100,000个或更多的受体细胞中，这是对现有线粒体转移技术的重大改进。该设备是UCLA科学家不断努力的一部分，目的是通过开发可改善人类细胞功能或更好地模拟人类线粒体疾病的受控操纵方法来了解线粒体DNA的突变。

“产生具有所需线粒体DNA序列的细胞的能力对于研究线粒体和细胞核中的基因组如何相互作用以调节细胞功能具有强大的功能，这对于理解和潜在治疗患者的疾病至关重要，”亚历山大·塞塞尔(Alexander Sercel)说，加州大学洛杉矶分校的戴维·格芬医学院是该研究的第一作者。

线粒体(通常称为细胞的“动力装置”)是从人的母亲那里继承而来的。它们依靠线粒体DNA的完整性来执行其基本功能。线粒体DNA的遗传或获得性突变会严重损害能量产生，并可能导致使人衰弱的疾病。

操纵线粒体DNA的技术落后于操纵细胞核中DNA的技术进步，并有可能帮助科学家开发由这些突变引起的疾病的疾病模型和再生疗法。然而，当前的方法是有限且复杂的，并且在大多数情况下只能将具有所需线粒体DNA序列的线粒体递送到有限数量和种类的细胞中。

MitoPunch设备易于操作，可将线粒体从从不同供体细胞类型中分离出来的各种线粒体一致地转化为多种受体细胞，即使对于非人类物种，包括从小鼠中分离出的细胞，也可以连续进行。

加州大学洛杉矶分校(UCLA)博士后共同第一作者亚历山大·帕塔纳南(Alexander Patananan)表示：“使MitoPunch与其他技术脱颖而出的是，工程改造人类人类皮肤细胞等非永生，非恶性细胞产生独特的线粒体DNA-核基因组的能力。学者，现在在安进公司工作。“这项进展使我们能够通过将这些细胞重编程为诱导性多能干细胞，然后分化为功能性脂肪，软骨和骨细胞，从而研究特定线粒体DNA序列对细胞功能的影响。”