Science重磅-线粒体保护细胞免受内生病原体

线粒体发现新功能--囤积叶酸以饿死寄生虫改写教科书 在细胞的微观世界里，线粒体一直扮演着“能量工厂”的角色，默默为细胞提供着生命活动所需的能量。然而，最近的一项《科学》发现却揭示了线粒体不为人知的另一面--它们还能通过囤积叶酸来饿死寄生虫，成为细胞内的“隐形卫士”。 这项由UCLA微生物学家主导的研究，将我们的视线引向了线粒体与寄生虫之间的一场营养争夺战。叶酸，这一对细胞生长和繁殖至关重要的维生素，竟成了线粒体防御寄生虫的利器。 当寄生虫如刚地弓形虫试图入侵细胞时，线粒体并非坐以待毙。相反，它们会迅速调整代谢策略，大量消耗细胞内的叶酸。这一举动看似平常，实则暗藏玄机。因为寄生虫同样需要叶酸来制造DNA，线粒体的“囤积”行为无疑切断了寄生虫的“粮草”供应，使其生长受到严重抑制。 刚地弓形虫，这种通过猫粪或未煮熟肉类传播的寄生虫，对免疫缺陷者和孕妇来说是个不小的威胁。它能在人体内悄无声息地繁殖，甚至改变宿主的行为，比如让小鼠不再畏惧猫，从而增加被捕食的风险。但线粒体的新功能发现，为我们提供了一种对抗这类寄生虫的新思路。 研究过程中，科学家们观察到，当细胞被刚地弓形虫感染时，线粒体内的DNA和一种名为ATF4的蛋白质会显著增加。这种变化不仅提升了线粒体的代谢水平，还使其能够消耗更多的叶酸。而当科学家们删除ATF4后，寄生虫的生长状况明显好转，这进一步证实了线粒体代谢增加对抑制感染的关键作用。 更令人兴奋的是，这一机制可能具有广泛的适用性。任何依赖叶酸制造核苷酸的微生物，如引起疟疾的疟原虫，都可能成为线粒体“囤积叶酸”策略的打击对象。这意味着，未来我们或许可以通过调整维生素摄入，重新编程线粒体的代谢方式，使其更加高效地预防感染。 这项发现不仅颠覆了我们对线粒体的传统认知，更为开发新的抗感染药物提供了宝贵的线索。想象一下，在不久的将来，我们或许能够利用线粒体的这一新功能，创造出一种既安全又有效的抗感染疗法，让人类在与寄生虫的斗争中占据上风。