客观日本

北海道大学等开展国际合作研究,利用纳米胶囊向细胞内导入成分,实现线粒体功能的外部调控

2026年09月11日 生物医药

北海道大学研究生院药学研究院的山田勇磨教授等人的研究团队,与英国剑桥大学、东京农工大学、北海道医疗中心开展国际合作研究,开发出了可将线粒体成分输送至细胞内部的纳米胶囊“Trans MIT”,并提出了一项能够从外部调控线粒体功能的新技术。相关成果已在线发表于《Materials Today Advances》。

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图1 利用Trans MIT实现线粒体成分递送与细胞功能活化的示意图。通过将线粒体来源成分输送至细胞内,可激活TCA循环、线粒体呼吸活性、ATP产生等能量代谢。(供图:北海道大学)

线粒体是负责细胞能量产生的重要细胞器,其功能下降与多种疾病及细胞功能异常相关。然而,由于线粒体具有双层膜结构,长期以来,外源分子的高效导入一直十分困难。

研究团队对利用膜融合向线粒体递送分子的“MITO‑Porter”纳米胶囊技术进行了改良,研制出了包载线粒体成分的纳米胶囊“Trans MIT”。将Trans MIT应用于培养细胞后,证实线粒体呼吸活性(氧气消耗速率)上升、细胞内能量代谢被激活。此外,代谢分析提示TCA循环(柠檬酸循环)及ATP(三磷酸腺苷)产生相关的代谢通路被激活,表明线粒体功能的变化可影响细胞整体的代谢状态。

与既往线粒体靶向型分子递送不同,这是一种通过将线粒体成分导入细胞内来改变细胞功能的新方法。此次研究展示了其有望通过线粒体进行细胞功能调控,并成为新型细胞功能改造技术的研发基础。

未来进一步完善该技术后,有望将其应用于线粒体功能异常相关疾病研究以及再生医学领域。特别是“将线粒体作为药物使用”这一新概念,或可推动实现与既往疗法不同的细胞调控型医疗模式,有望为生命科学领域带来新的发展。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Materials Today Advances
论文: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