植入“生物电池” 人体可借光合浸染修复受损细胞

　　科技日报杭州12月8日电 （洪恒飞 李文芳 叶筱筠 记者江耘）人类借助光合浸染修复身体性能，不再只是空想。8日，学术期刊《自然》登载了浙江大学医学院隶属邵逸夫医院骨科林贤丰医师、范顺武传授团队与浙大化学系唐睿康传授团队的最新成就——在国际上首次实现将植物的类囊体跨物种递送到动物体衰老病变的细胞内，让动物细胞拥有植物光合浸染的能量，并在退行性骨枢纽炎疾病的治疗中应用，重塑了软骨细胞的合成代谢。

　　动物细胞能量不敷是组织衰老和退行性疾病产生成长的要害原因，三磷酸腺苷（ATP）和还原型辅酶Ⅱ（NADPH）则是细胞再生修复不行或缺的能量钱币和物质钱币。然而，向退变细胞提供直接能量和物质是一大科学困难。

　　以骨枢纽炎为例，这一病症在临床上致畸致残的主要原因，正是由于软骨细胞的能量代谢失衡，三磷酸腺苷、还原型辅酶Ⅱ耗竭而导致枢纽软骨粉碎。今朝骨枢纽炎的生物治疗还无法系统性地更正损伤退变软骨细胞的代谢失衡，因此临床预后不佳。

　　自然界中，植物通过光合浸染发生氧气和糖，而动物恰恰相反。可否将这种宏观的互补干系延伸至细胞层面，让植物的能量供给系统成为动物细胞补给能量的“生物电池”，并精准地调控三磷酸腺苷和还原型辅酶Ⅱ的浓度？

　　“颠末数十亿年进化，植物能量供给细胞器——类囊体，正是一个可控、不变生成三磷酸腺苷和还原型辅酶Ⅱ的能量工场。”林贤丰先容，研究团队乐成提取并纯化了菠菜绿叶中的类囊体组分，作为跨物质能量补给的“电池”。

　　“电池”有了，如何安装？

　　持久以来，跨物种递送生物活性组分研究希望迟钝。人体拥有一套巨大的免疫系统，以巨噬细胞为主的种种免疫细胞会对异物举办主动识别和吞噬排除，再通过溶酶体降解消化异物。

　　研究团队开拓了细胞膜纳米涂层技能，操作同源靶向浸染道理，融易新媒体，将哺乳动物细胞膜包覆在纳米化植物类囊体外层，用一招“瞒天过海”制止体内的免疫排出，实现细胞跨界移植纳米植物类囊体。

　　范顺武先容，历经一年多时间，研究团队系统验证了软骨细胞膜包封的纳米类囊体不只可以有效逃制止疫系统排除，同时还能被退变的软骨细胞选择性摄取；通过体外无创化光照治疗，可准确加强退变软骨细胞内的三磷酸腺苷、还原型辅酶Ⅱ程度并能维持足够的“续航”本领，实现退行性骨枢纽炎疾病的治疗。

　　论文评审专家认为：“操作植物光合浸染系统以依赖光能的方法，在哺乳动物细胞中特异性供给三磷酸腺苷和还原型辅酶Ⅱ，开发了代谢工程的大概性。”

　　“这项研究的要害原质料源于天然植物，生物安详性高，同时细胞膜纳米涂层技能具备局限化出产潜力。”唐睿康暗示，这一创新性技能将来有望在医学、能源、质料等规模实现应用。今朝，研究团队已同步递交了发现专利并着手举办产物转化。