《科学》杂志重磅突破：逆转线粒体损伤或成治愈新希望

01

线粒体（Mitochondria）被誉为细胞的“能量工厂”，为细胞的各种活动提供所需的能量，帮助细胞发挥功能。先前的研究表明，线粒体缺陷与糖尿病的发生密切相关，尤其是糖尿病患者胰岛 β 细胞中的线粒体异常，无法正常产生能量。然而，具体原因尚不明确。2025年2月6日，密歇根大学安娜堡分校的研究人员在《Science》杂志上发表了一项突破性研究，揭示了线粒体逆向信号传导在调控代谢组织特性及成熟度方面的重要作用。

这项研究题为《Retrograde mitochondrial signaling governs the identity and maturity of metabolic tissues》，揭示了功能失调的线粒体会触发应激反应，影响胰岛 β 细胞的成熟和功能。研究人员发现，阻断这种应激反应可以使胰岛 β 细胞恢复控制小鼠血糖水平的能力，这表明逆转线粒体损伤可能有助于治愈糖尿病。

02

为了确定哪些途径对于维持正常的线粒体功能至关重要，研究团队在小鼠细胞中分别破坏了三个关键组成部分：

线粒体DNA：负责编码线粒体内的一些重要蛋白质。

受损线粒体的清除途径：确保细胞内有健康的线粒体库。

健康线粒体库的维持途径：保持线粒体的整体功能。

实验结果显示，在破坏上述三种线粒体途径后，启动了完全相同的应激反应，导致 β 细胞变得不成熟，停止产生足够的胰岛素。这意味着线粒体能够向细胞核发送信号并改变细胞命运。

随后，研究团队在人类胰岛细胞中证实了这一发现。他们进一步扩大研究范围，探讨其他受糖尿病影响的细胞类型，如肝脏细胞和脂肪储存细胞。实验结果表明，同样的应激反应被激活，破坏线粒体功能会导致这些细胞无法正常成熟，无法执行正常功能。

研究团队还发现，无论在何种细胞中，线粒体损伤并没有直接导致细胞死亡，而是导致了细胞代谢功能紊乱。这一观察提出了一个重要的假设：如果能够逆转线粒体损伤，细胞可能会恢复正常功能。

为了验证这一点，研究团队使用了一种名为ISRIB（Integrated Stress Response Inhibitor B）的药物来阻断应激反应。结果显示，四周后，β 细胞恢复了控制小鼠血糖水平的能力。这表明逆转线粒体损伤可能成为治疗糖尿病的新策略。

这项研究表明，线粒体质量控制在维持代谢组织的细胞特性和成熟度方面发挥着核心作用，这对于2型糖尿病及其他代谢疾病的发生至关重要。研究团队表示，β 细胞丢失是患2型糖尿病的最直接途径，而这项新研究可能揭示了这背后的根本原因，从而为干预和治疗糖尿病等代谢疾病带来了全新的思路。

03

通过这项研究，我们不仅更好地理解了线粒体在糖尿病发生中的作用，还发现了潜在的治疗方法。逆转线粒体损伤可能是未来治疗糖尿病的关键手段之一。下一步，研究人员计划进一步探索ISRIB和其他类似药物的有效性和安全性，并开展更大规模的临床试验，以验证其在人类患者中的效果。

希望这些研究成果能够推动更多关于糖尿病和其他代谢疾病的研究，并为公共卫生部门提供更多有效的防控措施，帮助更多人受益于科学的进步和健康的恢复。

参考

Walker, Emily M., et al. "Retrograde mitochondrial signaling governs the identity and maturity of metabolic tissues." Science (2025): eadf2034.