PNAS：将一种常见的降压药直接输送到线粒体的内膜

在一项使用实验室培养的细胞进行的研究中，专门研究衰老的研究人员报告说，他们已经成功地将一种常见的降压药直接输送到线粒体的内膜，线粒体是人类、动物、植物和大多数其他生物细胞中的“发电厂”。

　　

在一项利用实验室培养的细胞进行的研究中，约翰霍普金斯医学院(Johns Hopkins Medicine)专门研究衰老的研究人员报告称，他们已经成功地将一种常见的降压药直接输送到线粒体的内膜，线粒体是人类、动物、植物和大多数其他生物细胞中的“发电厂”。

长期以来，研究人员一直以开发直接针对细胞中这些产生能量的部分来输送药物的方法为目标，因为线粒体驱动、控制或在几乎每一个生物过程中发挥作用，包括细胞的自然死亡和衰老。线粒体活性和途径的改变或下降与器官功能的下降和虚弱密切相关。但是由于线粒体的双膜结构，科学家们发现要让药物分子穿透内膜并接触到细胞器的核心功能是很有挑战性的。

这项新研究发表在8月4日的《美国国家科学院院刊》(PNAS nexus)上，报告了一种实质上劫持线粒体用来将氧气和其他化学物质运输到细胞膜的系统的方法。

约翰霍普金斯大学医学院老年医学和老年学副教授Peter Abadir医学博士说:“我们的研究表明，我们可以利用人体的天然线粒体运输系统更精确地传递药物。”

在这项研究中，研究人员在实验室合成了三种与线粒体相互作用的天然转运蛋白。然后，他们将一种常用的降压药(氯沙坦)与这三种蛋白质融合，以确定哪一种蛋白质穿透线粒体内膜的成功率最高。这些被称为mtLOS1、mtLOS2和mtLOS3的融合蛋白，在不同的试验中引入实验室培养的细胞时，能够以明显高于游离氯沙坦未融合到运输蛋白时的浓度将药物直接运输到线粒体。这可以在显微镜下用荧光观察到。

在一个概念验证实验中，研究人员还测试了一个“打乱”版本的mtLOS，它不能穿透细胞膜。

Abadir说，还需要进一步的研究，但目标是使用mtLOS或其他自然运输途径，直接有效地针对与慢性炎症、衰老和许多疾病特征的器官功能减弱有关的生化失衡和损失输送药物。

阿巴迪尔说:“我们知道，人变老的部分原因是线粒体衰退，几十年来，科学家一直在尝试直接进入细胞器的治疗方法来抵消这种衰退。”“这是利用人体自然系统输送化合物的又一次尝试，可能会大大减少短期和长期的负面副作用。”

王汉、Jeremey Walston、Peter Abadir和Ran Lin已经根据这项研究申请了两项专利。其他所有作者都声明没有利益冲突。

对这项研究有贡献的其他科学家包括约翰霍普金斯大学的裘德·菲利普、林然、安德鲁·奇瑟姆、大卫·斯特恩、李玉康、王玉柱、王晗、大卫·里尼、崔宏刚和杰里米·沃尔斯顿。

该研究由约翰霍普金斯大学美国老年人独立中心、国家衰老研究所-国家卫生研究院、约翰霍普金斯大学医学院发现基金项目-协同奖、内森W.和玛格丽特T.休克衰老研究基金会和内森休克衰老学者资助。

Journal Reference:

1. Jude M Phillip, Ran Lin, Andrew Cheetham, David Stern, Yukang Li, Yuzhu Wang, Han Wang, David Rini, Honggang Cui, Jeremy D Walston, Peter M Abadir. Nature-inspired delivery of mitochondria-targeted angiotensin receptor blocker. PNAS Nexus, 2022; 1 (4) DOI: 10.1093/pnasnexus/pgac147