▎药明康德内容团队编辑
利用太阳能来延长寿命，仿佛只是出现在科幻中的设想。现在，一项发表于《自然·衰老》期刊的最新研究借鉴可再生能量的思路，在模式生物线虫身上将这个天马行空般的科幻场景变为了现实。作者利用经过基因编辑的线粒体，将光能转化为细胞可以使用的化学能，并在实验中将线虫寿命延长了30%以上。
作者指出，尽管“用太阳能给人类细胞充电”更多还是存在于科幻中的想象，但这项研究揭示了衰老过程的重要机制，并且为研究线粒体提供了全新的工具。
“我们知道，线粒体功能失调是衰老的结果，”领导这项研究的罗切斯特大学Andrew Wojtovich教授指出，“这项研究发现，简单地使用光驱动的线粒体促进代谢作用，可以让实验室中的线虫更加长寿、健康。这些发现和新的研究手段使得我们能够更深入地研究线粒体的功能，并找到治疗年龄相关疾病以及实现健康衰老的新方法。”
作为一种至关重要的细胞器，线粒体被称作细胞的能量工厂，其利用葡萄糖生成三磷酸腺苷（ATP）。被称为“能量货币”的ATP可以为细胞内的多个关键功能提供能量，例如肌肉收缩、神经元交流使用的脉冲信号等。
线粒体在合成ATP时会将电化学势能储存在线粒体内膜上，当内膜两侧的质子浓度不对称，就会形成线粒体膜电位。已有研究表明，膜电位随着年龄的增长而下降，而这个过程可能在神经退行性疾病等多种疾病中发挥作用。
这项研究使用的是常见的模式生物秀丽隐杆线虫（C. elegans）。为了开展这项实验，研究团队使用光遗传学工具操控线粒体的活动。作者可以借此靶向、激活特定的神经元，从而精确研究大脑的活动模式。
▲通过基因改造设计光遗传学工具mtON的示意图（图片来源：参考资料[1]）
研究团队对秀丽隐杆线虫进行了基因改造，使其表达来自真菌的光激活质子泵。当线虫处于光照下时，质子泵可以让离子跨过膜，利用光能为线粒体“充电”。研究团队将这个过程称为“mitochondria-ON”（简称mtON，即线粒体开启）。这项改造提升了膜电位并促进ATP的合成，经过改造的线虫寿命增加了30%~40%。
现为华盛顿大学博士后的Brandon Berry是这项研究的第一作者，他说道：“线粒体类似于工业发电厂，这里消耗碳源（主要是葡萄糖），为细胞生产有用的能量。而我们所做的，相当于将‘太阳能电池板’连接到已有的‘发电厂’设施上。当然，这里的‘太阳能电池板’是光遗传学工具mtON。随后，线粒体机制能够利用光能来合成ATP。”
▲mtON延长了线虫的寿命并提升了健康状态（图片来源：参考资料[1]）
在研究团队看来，虽然这项研究还不能直接用太阳能帮助我们的细胞逆转衰老，但其仍有着重要意义：其为理解线粒体在体内的复杂过程，提供了更多见解。此外，这项研究还为在活体细胞环境中操纵、研究线粒体提供了新方法与研究平台。
对于接下来的研究，Berry博士表示，他们需要更深入地研究线粒体在动物中的真实行为：“首先是在线虫中，就像这项研究所做的一样；接下来在培养皿中的人体细胞，以及啮齿动物中。这样，未来的研究将为人类疾病与衰老过程中的重要参与者提供大量有效信息。”
参考资料：
[1] Berry, B.J., Vodičková, A., Müller-Eigner, A. et al. Optogenetic rejuvenation of mitochondrial membrane potential extends C. elegans lifespan. Nat Aging (2022). https://doi.org/10.1038/s43587-022-00340-7
[2] Solar powered cells: Light-activated proton pumps generate cellular energy, extend life. Retrieved December 30th, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/975458
,用阳光逆转衰老、中国保健品 延长寿命！《自然》子刊新研究颠覆想象相关：
电视价格腰斩，国产屏幕厂商现在过得怎么样？二十余载的时间里，国产屏幕面板厂商们，仿佛拿到了王道漫画主角的剧本，崛起迅速，逐渐打破全球市场被日韩拿捏的局面。像大家耳熟能详的京东方、华星光电、惠科等屏幕面板供应商，在全球硬件设备的占比已经举足轻重。前阵子，差评君就总能看到几则“ 国产显示屏彻底崛起，打破日韩卡脖子 ”的类似报道。但无独有偶，今年却也陆续曝出了显示器面板连续下跌 15 个月，电视大降价的行业寒冬新闻，从去年的面板报价涨幅 50% ..
比利时：将检测自中国入境航班废水路透社1月2日消息，比利时政府宣布，作为防止新冠病毒传播新措施的一部分，比利时将检测自中国入境飞机上的废水。根据比利时方面的规定，来自中国的旅客若在入境7天后出现症状，需要自行检测是否染疫，但不会强制实施这项措施。比利时卫生部长范登布罗克（Frank Vandenbroucke）在宣布新措施的记者会上表示，整个欧盟需要有统一的应对措施。1月1日起担任欧盟轮值主席国的瑞典此前表示，将在1月4日召开欧洲理事会的危机管理机制..
俄军营遭乌袭击致63死，军方被指犯两大错误，普京要求彻查俄罗斯1月2日承认，俄军在乌克兰东部顿涅茨克占领区马克耶夫卡一座用作临时军营的建筑物受乌克兰袭击，造成至少63名士兵死亡，为开战以来俄方另一次遭受严重伤亡的袭击。图源俄罗斯卫星网当地由俄罗斯任命的官员丹尼尔·别佐诺夫表示，这座供士兵住宿的职业学院在1月1日00:01被4枚由美国提供的海马斯导弹袭击，当时建筑物内的人物很可能正在庆祝新年。俄罗斯国内多名军事博主都为之震怒，他们批评军方将大批人员安置在同一建筑，..
美国议员履历造假丑闻发酵 网友：他很适合华盛顿新华社华盛顿1月2日电（记者颜亮 孙丁）美国新一届国会开幕在即，新当选众议员乔治·桑托斯近日被媒体曝光其履历上不少“光鲜”内容纯属造假。在媒体追问之下，桑托斯一边承认撒谎，一边又诡辩称“这不妨碍我当好国会议员”。如此“神逻辑”引发舆论哗然。丑闻连日来持续发酵，有美国网友神点评“他这样的很适合华盛顿”。自动播放“我不是骗子”桑托斯现年34岁，作为共和党人，在2022年美国中期选举中成功当选代表纽约州国会第..
乌克兰，君主制？俄乌冲突快一年了，双方仗打得越来越难分上下，理念上也越走越远。文 | 海上客乌克兰现在该施行君主制？谁这么说话？据“今日俄罗斯”（RT）1月2日报道，乌克兰总统办公室顾问阿列克谢·阿列斯托维奇在元旦这天，在接受一位乌克兰音乐家采访时，如此提及。阿列克谢·阿列斯托维奇阿列克谢·阿列斯托维奇甚至还提到了《指环王》。“如果我们活在《指环王》的剧本中……王者必须归来，那就是‘阿拉贡’（加冕），建立君主制，乌..
李平章：防控放松，中国旅游在全球的口碑大战才刚刚开始【文/观察者网专栏作者 李平章 编辑/李焕宇】有些事不是看到了希望才去坚持，而是因为坚持才会看到希望。2022年12月以来，随着国家的防疫政策逐渐宽松，旅游业终于算是长舒一口气。1月8日起，我国不再对国际客运航班实施“五个一”和“一国一策”等调控措施，这意味着大量外国游客来中国将少了很多程序。记得“新十条”发布后，不少旅游人是一边流泪一边看完新闻的，这三年太苦了，真的太苦了。现在能存活下来的企业，我祝愿大..
尹锡悦称正和美国讨论联合核演习 拜登：没有彭博社1月3日报道，美国总统拜登否认了韩国总统尹锡悦关于与美国就联合核演习进行谈判的言论。此前，尹锡悦在接受《朝鲜日报》采访时表示，韩国正与美方商议以美国核战力进行共同计划及演习，而非纯粹受美国保护，以应对来自朝鲜的核威胁。他说，虽然核武所有权属于美方，但相关计划与情报共享、演习与训练也必须一起进行。韩美共享，这比过去的“扩张遏制力”概念大有进展。美方对此也持“相当肯定”的态度。拜登在回答记者有关..
新冠风暴下的妇产科：捱过了第一轮冲击 面临一场持久战2022年4月，首都医科大学附属北京妇产医院东院区，针对来自封控、管控区孕产妇的就诊需求，这里专门建设了筛查诊区。孕妈妈祝祺回忆，自己是在12月11日左右有了新冠感染的症状。祝祺怀孕快7个月了。她家在北京朝阳区，同在一个屋檐下的还有丈夫和4岁的女儿。生病的那几天，她最高烧到38.5度，“刀片嗓”、持续的咳嗽和呕吐都一一找上门来了。网络上，不少和祝祺一样在孕期感染新冠的孕妇写下了自己的经历，有些比她的情况还要更..
塔西佗陷阱：当亿万人被一个修打印机的小伙轻松忽悠之后当区区一个黄毛打印机修理员可以忽悠全民抢空蒙脱石散，那还有什么事情是不可能的？塔西佗陷阱一旦成型，我们都将是受害者蒙脱石散和修打印机黄头小伙蒙脱石散突然火了。这么一个对普通人挺生僻的药一下子成了堪比布洛芬的硬通货。各大药店排队购药的人摩肩擦踵，甚至一夜之间黄牛也遍地开花。一切的源头都来自于一张朋友圈截图。一个网名叫做“所内打印机”的人声称XBB变种已经来到国内，马上就要大规模传播。这个XBB毒株专攻“..
俄乌冲突如何收场对中国比较有利？站在2023年的开端，战争和疫情仍未远离，世界依然面临动荡与不安。然而，挑战总是与希望并存。在史书中注定留下浓墨重彩一笔的2022年，该如何评价？2023年，我们值得怀有哪些期待，理应对哪些“黑天鹅”事件做好心理准备？本篇延续观察者网“回顾2022、展望2023”专家访谈系列，就相关问题采访了上海外国语大学特聘教授黄靖。观察者网：2022年，给您留下印象最深的国际事件是什么？您怎么评价这一事件对国际局势的影响？黄靖：首..