北海道大學研究生院藥學研究院的山田勇磨教授等人的研究團隊,與英國劍橋大學、東京農工大學、北海道醫療中心開展國際合作研究,開發出了可將粒線體成分輸送至細胞內部的奈米膠囊「Trans MIT」,並提出了一項能夠從外部調控粒線體功能的新技術。相關成果已線上發表於《Materials Today Advances》。
圖1 利用Trans MIT實現粒線體成分遞送與細胞功能活化的示意圖。通過將粒線體來源成分輸送至細胞內,可激活TCA循環、粒線體呼吸活性、ATP產生等能量代謝。(圖片提供:北海道大學)
粒線體是負責細胞能量產生的重要胞器,其功能下降與多種疾病及細胞功能異常相關。然而,由於粒線體具有雙層膜結構,長期以來,外源分子的高效導入一直十分困難。
研究團隊對利用膜融合向粒線體遞送分子的「MITO‑Porter」奈米膠囊技術進行了改良,研製出了包載粒線體成分的奈米膠囊「Trans MIT」。將Trans MIT應用於培養細胞後,證實粒線體呼吸活性(氧氣消耗速率)上升、細胞內能量代謝被激活。此外,代謝分析提示TCA循環(檸檬酸循環)及ATP(三磷酸腺苷)產生相關的代謝通路被激活,表明粒線體功能的變化可影響細胞整體的代謝狀態。
與既往粒線體靶向型分子遞送不同,這是一種通過將粒線體成分導入細胞內來改變細胞功能的新方法。此次研究展示了其有望通過粒線體進行細胞功能調控,並成為新型細胞功能改造技術的研發基礎。
未來進一步完善該技術後,有望將其應用於粒線體功能異常相關疾病研究以及再生醫學領域。特別是「將粒線體作為藥物使用」這一新概念,或可推動實現與既往療法不同的細胞調控型醫療模式,有望為生命科學領域帶來新的發展。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Materials Today Advances
論文:Trans MIT: microfluidically fabricated lipid nano capsules for robust intracellular delivery of mitochondria-derived components and metabolic enhancement
DOI:10.1016/j.mtadv.2026.100912

