科学网—去芜存菁、取精用宏：南开大学李艳君副教授团队开发出提取高纯度和异质性线粒体新方法

速读：线粒体是细胞内的能量工厂，也是解开生命过程和疾病研究的关键因素，MitochondrialCommunications作为一个集结线粒体生物学中前沿性观点的平台，致力于促进以线粒体健康为导向的跨学科研究，旨在快速发表高质量、经过严格同行评审的研究文章、综述及评论。然而，现有的线粒体分离技术存在一些局限性，例如依赖外源表达标签、成本高昂、操作复杂和纯度低等问题，阻碍了线粒体研究的深入开展。 2024年9月26日，南开大学李艳君副教授课题组在期刊MitochondrialCommunications上发表了一篇题为“Innovativemethodsforisolatinghighlypurifiedmitochondriaessentialforbiomedicalstudies”的方法学文章，介绍了两种新型线粒体分离方法，分别用于提取高纯度线粒体和分离异质性线粒体，有效地克服了现有技术的局限性。

去芜存菁、取精用宏：南开大学李艳君副教授团队开发出提取高纯度和异质性线粒体新方法

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2024-10-29 11:17

| 系统分类: 科研笔记

线粒体作为细胞内重要的细胞器，在不同组织、细胞类型和状态下表现出形态和组成上的差异。线粒体具有高度的动态性，能够在细胞中不断融合和分裂，实现线粒体之间的物质交换。动态的线粒体网络可以根据不同细胞或亚细胞区域的代谢需求，实时调整结构和功能。

分离高纯度的线粒体或单个线粒体，并结合蛋白质组学、基因组学等分析方法，可以为线粒体研究提供重要技术支撑。然而，现有的线粒体分离技术存在一些局限性，例如依赖外源表达标签、成本高昂、操作复杂和纯度低等问题，阻碍了线粒体研究的深入开展。

2024年9月26日，南开大学李艳君副教授课题组在期刊Mitochondrial Communications上发表了一篇题为“Innovative methods for isolating highly purified mitochondria essential for biomedical studies”的方法学文章，介绍了两种新型线粒体分离方法，分别用于提取高纯度线粒体和分离异质性线粒体，有效地克服了现有技术的局限性。

第一种方法利用TOMM20抗体偶联的磁珠进行高纯度线粒体分离。TOMM20是一种含量丰富的线粒体外膜蛋白。作者首先筛选了能够与体外系统中线粒体表面TOMM20结合的抗体，并将其与磁珠偶联。利用这种磁珠对从组织和细胞中粗提的线粒体进行进一步纯化。免疫印迹和MitoTracker染色结果表明，该方法分离得到的线粒体纯度极高，且结构完整。该方法具有不依赖外源表达蛋白、适用于多种动物组织和体外培养细胞、得率高、成本相对较低等优点，为内源性线粒体的组学研究提供了重要技术手段。

图1：利用免疫磁珠从细胞和组织中分离线粒体

第二种方法利用流式细胞仪分选异质性线粒体。该课题组之前发现了一种新型亚细胞结构线粒体相关蛋白聚集体（MAPA），该结构脱离于线粒体网络，大小与线粒体相当，含有线粒体蛋白、胞质泛素化蛋白和泛素结合蛋白p62，因此可以被线粒体蛋白和p62同时标记。文章描述了流式细胞仪分选的具体步骤和参数设置。分选后免疫印迹检测结果显示，所得线粒体纯度极高，并且MAPA和线粒体组分之间几乎没有交叉污染。除了MAPA的分选外，该方法还可以根据荧光强度和尺寸大小分离出所需的线粒体亚群，结合后续的精准分析，对于研究异质性线粒体和特定线粒体亚结构具有重要意义。

图2：流式分选异质性线粒体

Yan Huang, et al., Innovative methods for isolating highly purified mitochondria essential for biomedical studies, Mitochondrial Communications, Volume 2, 2024, Pages 90-99

https://doi.org/10.1016/j.mitoco.2024.09.00

Mitochondrial Communications是一本开放获取的同行评审英文期刊，期刊涵盖了线粒体在基础理论和临床疾病方面的科学和重要问题。期刊主编由南开大学生命科学学院院长陈佺教授担任，期刊荣誉主编由美国费城儿童医院Douglas Wallace教授担任。

线粒体是细胞内的能量工厂，也是解开生命过程和疾病研究的关键因素，Mitochondrial Communications作为一个集结线粒体生物学中前沿性观点的平台，致力于促进以线粒体健康为导向的跨学科研究，旨在快速发表高质量、经过严格同行评审的研究文章、综述及评论。

Mitochondrial Communications不仅关注围绕线粒体功能、结构、动力学、信号传导、基因组、突变、遗传等方面的前沿科学问题，且广泛欢迎涉及线粒体与代谢、衰老、神经退行性疾病、癌症、心血管疾病、免疫系统等领域的科研成果、前沿技术和理论探讨。

被Mitochondrial Communications录入的文章都是通过严格的同行评审，并全文发表在月活用户超过1700万的ScienceDirect平台，供领域内的学者及全球读者免费阅读、下载及引用。

荣誉主编

Douglas Wallace 教授

美国费城儿童医院

期刊主编

陈佺教授

南开大学生命科学学院院长

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