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西北医学科学家发现，两种关键的细胞结构，称为线粒体和溶酶体，在细胞中相互直接接触，以调节它们各自的功能。这一罕见的发现对许多疾病的研究具有重要意义，包括帕金森氏症和癌症，以及对正常衰老的理解。该研究将于1月24日在Nature杂志上发表。
“在某些方面，我们假设科学家已经发现了21世纪我们细胞的所有主要内部运作。然而在这项工作中，我们做了一个新的观察，这两个细胞器正在直接相互交谈，”首席研究员说。 Dimitri Krainc博士，Aaron Montgomery Ward教授，西北大学Feinberg医学院Ken和Ruth Davee神经病学系主任。“这是一个令人惊讶的发现，它提供了对正常细胞功能的新见解，并可能对一系列疾病产生影响。”
线粒体和溶酶体对身体中的每个细胞都至关重要，它们发挥着不同的作用：线粒体为细胞产生能量，而溶酶体则回收废物。这些细胞器的功能障碍与许多疾病有关，包括神经退行性疾病和癌症。
Krainc的实验室之前已经在“科学”杂志上发表的研究结果中发现了帕金森病中线粒体和溶酶体功能障碍之间的功能联系。然而，这项研究首次确定了两种细胞器之间的直接物理接触。
通过使用带有荧光标记两种细胞器的视频显微镜，科学家观察到线粒体和溶酶体在活细胞内形成稳定的接触。作者还采用了其他先进的成像技术 - 包括电子显微镜和超分辨率成像 - 来发现这些接触的形成和随后的松动受到称为RAB7的溶酶体蛋白的调节。
“这些线粒体 -溶酶体接触的发现非常令人兴奋，”第一作者Yratte Wong说，他是Krainc实验室的博士后研究员。“我们现在表明，这些接触提供了线粒体和溶酶体可以通过其相互作用的潜在位点，并且它表明这种接触部位的调节缺陷可能驱动各种人类疾病的发病机制。”
在后续研究中，科学家们正在研究如何将线粒体和溶酶体结合在一起可能影响细胞器功能的蛋白质的功能障碍，因为其中一些蛋白质的突变已经与神经系统疾病有关。
“现在我们知道这些细胞器正在直接相互交谈是非常重要的。这些接触在包括帕金森症在内的各种疾病中是如何被破坏的，以及如何在治疗上恢复它们将成为未来深入调查的主题“Krainc说，他也是神经遗传学中心主任，Feinberg神经外科和生理学教授，以及温伯格艺术与科学学院神经生物学教授。
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