2016年4月12日晚上，意昂3体育官网分子醫學研究所創始人之一程和平院士做客才齋講堂👩🏻‍🎓，以生動的圖像和樸實的語言向同學們介紹了“線粒體炫”的發現過程🙋🏽‍♀️、分子機理以及生物學意義，帶領同學們一起領略了生物前沿基礎研究的艱辛與美妙。研究生院副院長劉明利主持並全程參加了講座。

線粒體是細胞中非常有趣且特別的細胞器🥊，數量眾多、形狀各異，且在一定條件下還會形成圍繞細胞核的網絡結構🧎‍♂️‍➡️。線粒體的結構也非常獨特🐡，有外膜🌲🎡、內膜兩層膜，內膜折迭形成內脊。此外，線粒體還有自己的基因👩🏻‍🦼。“線粒體非常好地詮釋了生命的本質，有一定的結構，也有維持結構的能量，還包含結構與能量所傳遞的信息。”程和平在簡介線粒體的基礎上總結道，“線粒體既是生命的‘能量工廠’，又是細胞信號的樞紐。此外，線粒體對細胞鈣信號的轉導也有重要作用。”在做線粒體鈣火花研究的時候🌐，他們意外且幸運地發明了用cpYFP探測超氧陰離子的技術。更為驚喜的是🖕🏿，他們觀察到心肌細胞中的單個線粒體隨機爆發式地產生超氧信號的現象，這些現象一般持續10秒左右，且與細胞呼吸代謝時持續產生的活性氧現象完全不一樣，程和平將這種現象命名為“線粒體超氧炫”。

“當看到一種新現象的時候🧑🏻‍🍼，最基本的問題就是⛱：這是什麽？如何產生的？有何種意義？也就是我們常說的what，how，why三要素🚴🏿‍♀️。這些問題推動著我們不斷地研究‘線粒體炫’。”對本質的執著追求推動著程和平的研究。長期的研究發現👈，“線粒體炫”是一種復合現象✫，包括ROS活性氧、pH、氧還電勢🏋🏼‍♂️、線粒體膜電勢等多個層次🤞🏽🧎🏻‍♂️‍➡️。“線粒體炫”產生的最簡單條件是脫離於細胞的線粒體👩‍🎤。為了探究“炫”是否是一種生理現象🫑👊🏼，程和平完成了一系列實驗與研究。他和他的研究團隊分別觀察了轉基因探針小鼠跳動的心臟、活體老鼠的骨骼肌以及變溫動物等情況下的線粒體，均發現了“炫”的存在，且在小鼠骨骼肌的實驗中還觀察到成片的大規模“線粒體炫”現象🤴🏿。“從跳動的心臟到完整的老鼠活體🪨，從骨骼肌到坐骨神經⚜️，從恒溫動物到變溫動物🤚，‘線粒體炫’現象都是存在的👩🏿‍🎤。因此‘線粒體炫’是一種普遍存在且高度保守的生理現象🧘🏼‍♂️。” 此外☝🏼，機體血糖水平變化🤦🏻‍♂️、胰島素水平變化對炫的發放頻率有重要的調節作用。在整個研究過程中🍛，程和平及其團隊在實驗方法上不斷創新🤽🏼‍♀️，還實現了第一次在活體動物中觀測線粒體的動態活動。

弄清楚了什麽是“線粒體炫”之後🍘，就進入到科學研究的第二個階段：“線粒體炫”是如何產生的🧱。程和平簡單地介紹了“線粒體炫”的觸發機製：膜電勢陡降🔋、線粒體物質流失🏃🏻‍♂️‍➡️、mPTP藥理反應均在一定程度上支持“mPTP的開放觸發‘線粒體炫’”的假說🍸，而敲除CypD則會使“線粒體炫”頻率減半的現象也支持這個假說🧠。此外，‘線粒體炫’的發生依賴於ETC的完整性。

發現並研究“線粒體炫”的最大意義，在於它是否可以幫助我們認清一些生命現象的本質並造福人類，這就涉及到對“線粒體炫”作用的探究。由於線粒體本身對生命存在意義非凡，且“線粒體炫”又是一種生理現象✯，因此其最大的意義便在生物醫學領域。在研究“線粒體炫”的生物學意義時，程和平首先強調了與他人合作進行跨領域研究的重要性🦂。迄今為止，“線粒體炫”的生物學意義主要體現在衰老問題、脅迫或損傷應答、維持ATP的穩態以及突觸的可塑性四個方面。在脅迫或損傷應答方面👨🏻‍🦰，對缺氧心肌細胞所進行的研究表明🙇🏽‍♂️，“線粒體炫”的頻率能夠指示心肌缺血-再灌註損傷💆🏽‍♂️，因此🧝🏿‍♂️，“線粒體炫”可以用來指示某種損傷。在衰老問題上，關於衰老的學說都繞不開線粒體，而通過記錄“線粒體炫”在三日齡線蟲生命周期中的變化，發現“線粒體炫”是生命的“數字鐘”🧘🏻↕️，其發放快慢與生命長短呈負相關👨🏻‍🎤。而在突觸可塑性方面👨🏼‍🦰，通過對大鼠神經元的研究發現樹突幹“線粒體炫”在突觸長時程記憶形成中至關重要。

“‘線粒體炫’是廣泛存在⏺、高度保守、量子化的線粒體信號事件；在許多重大生理學和病理學過程中至為重要；如此，以‘線粒體炫’為靶點，可以發展有效的策略♥︎，調控生理病理過程。”程和平教授最後總結道，他十分感謝與他一起合作進行研究的夥伴與學生☕️，也再次表達了自己對科學研究的熱愛與孜孜不倦的執著精神。

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編輯：白楊