【重大突破!Cell 最新论文给哺乳动物细胞植入植物光合系统,用光能治疗眼部疾病】自然界中,植物的叶绿体通过光合作用将光能转化为化学能(ATP和NADPH)。其中,类囊体膜是光反应的直接场所,负责捕获光能并生产能量载体。科学家已知一些海洋生物如海蛞蝓能够“窃取”藻类的叶绿体为自己所用。这启发了研究团队思考:是否可以将这种跨物种的能量交换机制应用于哺乳动物,特别是利用眼睛这个天然的光照“窗口”来治疗疾病?
一个国际合作团队通过模仿自然界中跨物种的生物能量转移现象,成功将菠菜等植物中负责光合作用光反应的完整类囊体膜结构,移植到了哺乳动物细胞中。
研究团队利用机械分离和离心技术,从绿叶蔬菜中获得了完整且功能保持的类囊体颗粒。为了确保这些植物结构能够被动物细胞有效摄取并稳定发挥作用,研究人员利用纳米技术对其进行了封装,构建了名为“LEAF”(light-reaction enriched thylakoid NADPH-foundry, 光照反应富集的类囊体NADPH制造工厂)的纳米颗粒。
实验证明,LEAF能够被小鼠和人类的角膜细胞等哺乳动物细胞“吃”进去,并像临时细胞器一样在宿主细胞内自主运作。在光照条件下,LEAF能在哺乳动物细胞内持续数小时地进行光合作用,稳定产生ATP(能量通货)和NADPH(抗氧化核心辅酶)。http://t.cn/AX6xty3R
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