作者：顾露露
众所周知，正常人体温大概在37°C左右，即使是发烧病人的体温也很难超过42°C。然而，1月25日最新发表在《PLOS Biology》杂志上的研究提出了惊人的证据：我们细胞内的线粒体可以在超过体温10°C运行，也就是说，人体细胞内部温度可达50°C。
作为细胞的“发电厂”，线粒体将营养分子氧化所释放的自由能的一部分，转化为ATP和细胞所需的其他有用的能量形式。然而，这种能量转换过程远没有达到100%的效率，而且释放的能量很大一部分被耗散为热能。这就提出了迄今为止尚未探索的，关于这种热量产生对线粒体和其他细胞成分温度影响的问题。
DOI.org/10.1371/journal.pbio.2003992
由于人类细胞燃烧食物是发生在细胞内部微小的线粒体中，测量如此微小部分的温度一直无法实现。为了解决这个问题，法国科学家Pierre Rustin博士（及其来自芬兰、韩国、黎巴嫩和德国的国际合作者）领导巴黎RobertDebré医院的研究人员使用了最近开发的、温度敏感的荧光探针。
这种探针可以随着温度变化，发出不同荧光。当这个“分子温度计”（Mito Thermo Yellow，MTY）被引入心脏的线粒体，发现其内部温度稳定在50℃左右。具体而言，线粒体功能正常的情况下，活细胞和完整细胞中的线粒体，在38°C的培养基中，其温度高于10℃以上。当通过各种手段使线粒体失活时，这种升高的温度就被消失了。
DOI.org/10.1371/journal.pbio.2005113
由于这项研究的特殊性，《PLOS Biology》杂志还委托伦敦大学学院进化生物能学专家Nick Lane教授撰写一篇专家评论，他本人并未参与这项研究。
Lane提出了一堆关于荧光探针的问题。其中，关于温度梯度的合理性，Rustin博士的解释暗示了这一点，以及这种微观尺度下“温度”概念的含义。“我们需要更深入地了解荧光探针的特定行为，以及它在线粒体内中的确切位置，然后才能得出有关”温度“的任何确切结论。“
Rustin博士承认，线粒体内部微空间的高温是意料之外的，但这一发现将重新评估线粒体功能及其在细胞中的作用。“我们关于线粒体、酶的活性、膜的通透性、损害其活性的遗传缺陷的后果、毒素或药物的作用等方面的知识大部分都是建立在37.5℃之上的。显然，人体的温度，并不是线粒体的温度。”
Lane总结道，这项发现对生物学界有着巨大的影响。因为如果动物的线粒体确实是更高的温度下运行，那么生物学家之前在体温下做的实验结果可能都不准确了。无论这些想法是否正确，细胞内线粒体的分布和热生成都应该受到重视。现在，研究人员把这个重要的课题又带回了“舞台中央”，这正是它应该在的位置。
参考资料
Do our mitochondria run at 50 degrees C?