加州大學(xué)洛杉磯分校瓊森綜合癌癥中心的科學(xué)家們開發(fā)了一種簡單的高通量方法，用于將分離的線粒體及其相關(guān)的線粒體DNA轉(zhuǎn)移到哺乳動物細胞中。這種方法使研究人員能夠定制細胞的關(guān)鍵遺傳成分，以研究并可能治療使人衰弱的疾病，例如癌癥，糖尿病和代謝紊亂。

今天發(fā)表在《細胞報告》雜志上的一項研究描述了新型UCLA開發(fā)的設(shè)備MitoPunch如何將線粒體同時轉(zhuǎn)移到100,000個或更多的受體細胞中，這是對現(xiàn)有線粒體轉(zhuǎn)移技術(shù)的重大改進。該設(shè)備是UCLA科學(xué)家不斷努力的一部分，目的是通過開發(fā)可改善人類細胞功能或更好地模擬人類線粒體疾病的受控操縱方法來了解線粒體DNA的突變。

“產(chǎn)生具有所需線粒體DNA序列的細胞的能力對于研究線粒體和細胞核中的基因組如何相互作用以調(diào)節(jié)細胞功能具有強大的功能，這對于理解和潛在治療患者的疾病至關(guān)重要，”亞歷山大·塞塞爾(Alexander Sercel)說，加州大學(xué)洛杉磯分校的戴維·格芬醫(yī)學(xué)院是該研究的第一作者。

線粒體(通常稱為細胞的“動力裝置”)是從人的母親那里繼承而來的。它們依靠線粒體DNA的完整性來執(zhí)行其基本功能。線粒體DNA的遺傳或獲得性突變會嚴(yán)重損害能量產(chǎn)生，并可能導(dǎo)致使人衰弱的疾病。

操縱線粒體DNA的技術(shù)落后于操縱細胞核中DNA的技術(shù)進步，并有可能幫助科學(xué)家開發(fā)由這些突變引起的疾病的疾病模型和再生療法。然而，當(dāng)前的方法是有限且復(fù)雜的，并且在大多數(shù)情況下只能將具有所需線粒體DNA序列的線粒體遞送到有限數(shù)量和種類的細胞中。

MitoPunch設(shè)備易于操作，可將線粒體從從不同供體細胞類型中分離出來的各種線粒體一致地轉(zhuǎn)化為多種受體細胞，即使對于非人類物種，包括從小鼠中分離出的細胞，也可以連續(xù)進行。

加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)博士后共同第一作者亞歷山大·帕塔納南(Alexander Patananan)表示：“使MitoPunch與其他技術(shù)脫穎而出的是，工程改造人類人類皮膚細胞等非永生，非惡性細胞產(chǎn)生獨特的線粒體DNA-核基因組的能力。學(xué)者，現(xiàn)在在安進公司工作。“這項進展使我們能夠通過將這些細胞重編程為誘導(dǎo)性多能干細胞，然后分化為功能性脂肪，軟骨和骨細胞，從而研究特定線粒體DNA序列對細胞功能的影響。”