雖然已經(jīng)過完春節(jié),但冬天的寒氣還磨蹭著不舍消散,要問身處四川盆地的《科幻世界》小編們冬日里最幸福的事情,曬太陽一定榜上有名。網(wǎng)絡(luò)上早有傳言:成都人的本質(zhì)是向日葵。充沛的陽光能幫助向日葵茁壯成長,人類曬太陽不就圖個暖和嘛,難不成還能當(dāng)飯吃?嘿,您別說,還真行!
除了溫暖,曬太陽還有其他作用,比如促進身體中維生素D的合成,從而促進鈣的吸收,又比如,進行光合作用補充點兒能量。通常情況下,這只是打趣的說法,畢竟動物細(xì)胞沒有葉綠體,無法利用光能將二氧化碳和水合成有機物并釋放能量。
動物體的衰老及相關(guān)疾病與細(xì)胞的能量不足有密切關(guān)系。細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的合成與代謝需要消耗大量的能量和相關(guān)物質(zhì),三磷酸腺苷(ATP)和還原型輔酶Ⅱ(NADPH)是細(xì)胞中最核心的“能量貨幣”和“物質(zhì)貨幣”,如何保證衰老細(xì)胞內(nèi)ATP和NADPH的濃度是使細(xì)胞枯木逢春的關(guān)鍵課題。
由浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院和化學(xué)系組成的科研團隊提出了解決方案——在細(xì)胞內(nèi)增設(shè)“充電裝置”。他們從菠菜中提取了類囊體,作為葉綠體的組成部分之一,它能穩(wěn)定地生成ATP和NADPH。為實現(xiàn)跨物種應(yīng)用,他們使用特定的成熟細(xì)胞膜進行偽裝,首次實現(xiàn)了植物類囊體跨物種進入動物衰老病變的細(xì)胞中,讓動物細(xì)胞也擁有了光合作用的能力。多次實驗分析證明,類囊體可以在動物細(xì)胞內(nèi)正常運作,甚至可以應(yīng)用到退行性骨關(guān)節(jié)炎的治療中。
(?據(jù)《自然》2022.12.07?)
靈光一現(xiàn):恭喜您獲得“人體光合改造”體驗卡一張!請問需要立即使用嗎?滴……刷卡成功!初級體驗之“變身大力水手”,感受到陽光照射到體內(nèi)菠菜(類囊體)后的變化了嗎?試試掰彎面前直徑六厘米的鋼筋呢?唉喲,不錯嘛!下面進入中級體驗之“斷食挑戰(zhàn)”,此后十日內(nèi),只要曬到充足的太陽,即使不進食,您也不會有饑餓感……十日后體驗卡自動失效,屆時您可自行選擇是否接受改造。
想要在曬太陽的同時“充滿電”,硅基生物或許可以依靠太陽能電池板,咱們碳基生物就得另辟蹊徑了。在探索陽光供能這條路上,浙江大學(xué)的研究團隊將視線聚焦自然界已有的光合作用,從植物身上尋找秘方。來自華盛頓大學(xué)和慕尼黑大學(xué)等高等學(xué)府的一組研究人員則寄希望于動物本就擁有的細(xì)胞器線粒體,希望通過改造,讓動物獲得直接利用光能的能力。
線粒體素有“能量工廠”的名號,類似工業(yè)發(fā)電廠。它利用葡萄糖產(chǎn)生ATP,為細(xì)胞供能,可一旦它出現(xiàn)功能障礙,或者動物體的能量原材料葡萄糖不充足,就無法正常運作,無法為動物體提供生存所需的能量。因此,科研人員試圖為發(fā)電廠裝上太陽能電池板,在“燃燒發(fā)電”的同時,鋪陳“光能發(fā)電”第二條供能線。
該科研團隊采用光遺傳學(xué)技術(shù),對秀麗線蟲的線粒體進行基因改造,將從真菌中獲得的光激活質(zhì)子泵植入其中。在光線下,質(zhì)子泵促使帶電離子穿過細(xì)胞膜,將光能轉(zhuǎn)化為細(xì)胞可以利用的化學(xué)能,直接給線粒體充電。研究發(fā)現(xiàn),利用光能促進線粒體的新陳代謝,可以使秀麗線蟲活得更健康,且壽命增加30%—40%。
(?據(jù)《自然衰老》2022.12.30)
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