许多维持我们生命的过程也让我们处于危险之中。例如，我们细胞中产生能量的化学反应也会产生自由基——不稳定的分子，它们会从其他分子中窃取电子。当自由基过量产生时，会造成附带损害，潜在地引发癌症、神经退化或心血管疾病等功能障碍。

细胞通过合成抗氧化剂和中和自由基的化合物来解决这个问题。在一项新的研究中，洛克菲勒的科学家们发现了一种关键分子，它将人体主要的抗氧化剂谷胱甘肽运送到细胞的线粒体中，自由基在线粒体中大量产生。这一发现发表在《自然》杂志上，为研究氧化应激及其破坏性影响开辟了新的可能性。

洛克菲勒大学助理教授Kivan Birsoy说:“随着潜在转运体的识别，我们现在可以控制进入线粒体的谷胱甘肽的数量，并专门研究氧化应激的来源。”

进入线粒体

为了避免氧化应激，细胞需要适当平衡线粒体内自由基和抗氧化剂的水平，线粒体是产生能量的地方。因为谷胱甘肽是在线粒体外的细胞质中产生的，科学家们首先想知道它是如何被运输到这些微小的能量源的。

为了阐明这一过程，Birsoy的团队监测了细胞中响应谷胱甘肽水平的蛋白质表达。Birsoy说:“我们假设谷胱甘肽是由一种转运蛋白运输的，而转运蛋白的产生是由谷胱甘肽调节的。”“所以如果我们降低谷胱甘肽的水平，细胞应该通过上调转运蛋白来补偿。”

分析结果指向了SLC25A39，这是一种线粒体膜上的蛋白质，其功能迄今为止尚不清楚。研究人员发现，阻断SLC25A39会减少线粒体内的谷胱甘肽，而不会影响细胞其他部位的谷胱甘肽水平。其他实验表明，小鼠没有SLC25A39就无法生存。在缺乏这种蛋白质的动物体内，红细胞由于无法将谷胱甘肽带入线粒体而迅速死于氧化应激。

这一转运体的发现可能有助于更好地理解与氧化应激有关的各种疾病途径，包括与衰老和神经退行性变有关的途径。Birsoy说:“这些情况可以通过刺激抗氧化剂进入线粒体来治疗或预防。”

此外，该团队目前正在探索SLC25A39是否有希望成为治疗癌症的药物靶点，通过帮助诱导肿瘤细胞的致命氧化应激。“在癌症中，我们想要阻止抗氧化剂进入线粒体，而转运蛋白可能是我们做到这一点的方式，”Birsoy说。

DOI

10.1038 / s41586 - 021 - 04025 - w