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为什么我们的细胞大小

邓迪大学的一项新研究发现,平均大小的细胞是细胞世界的奥林匹克运动员,表现优于那些太大或两小的细胞。当在显微镜下观察细胞和组织时,细胞的大小是最明显的特征之一。然而,虽然细胞通常较小,但细胞大小从一种细胞类型变化到另一种细胞类型 - 例如,肌细胞比白细胞大得多。邓迪生命科学学院团队的研究现在揭示了动物细胞为何具有一定规模的问题。

为什么我们的细胞大小

一百多年来人们已经认识到代谢活动随着生物体尺寸的增加而下降,这一过程称为代谢异速生长。例如,两只较小的狗比一只质量相近的大型犬消耗更多的食物(能量)。在发表在发育细胞杂志上的一项新研究中,邓迪研究人员研究了细胞水平的代谢异速生长,重点研究线粒体,即细胞的“发电机”,它们参与产生生长所需的能量和细胞构建模块。研究小组成员Teemu Miettinen博士说:“线粒体是设定细胞整体代谢活动的关键细胞器。我们发现线粒体的数量与它们的活跃程度有很大差异。

“虽然线粒体数量随着细胞大小的增加而增加,但正如预期的那样,线粒体活性随着细胞大小的增加而下降。这似乎限制细胞生长过大。“看起来细胞生长充足但不会太大有很大益处。中等大小的细胞中的线粒体更活跃,帮助细胞表现更好。这为中等大小的细胞提供了”健身优势“。这种健身优势是通过将细胞与运动员进行比较可能是最好的例证。饥饿或过于肥胖的运动员在运动中表现不佳。同样适用于细胞,平均大小的细胞是奥运会级别的表现者。

研究结果表明,在一定范围内维持细胞大小可能对细胞和生物的存活和繁殖潜力很重要。细胞需要能够主动调整其大小以维持其最佳细胞功能,以最大化整个生物体的成功。

这项工作的另一个关键含义是控制生长和细胞大小的问题可能与代谢疾病的发展直接相关。例如,细胞老化与细胞大小的增加和线粒体功能的降低有关。“这项工作表明,细胞大小控制的丧失可能导致线粒体功能障碍,这与多种疾病有关,包括神经退行性疾病和代谢紊乱,”另一位研究小组的Mikael Bjorklund博士说。“可能是了解细胞如何感知细胞的物理尺寸并将其与代谢活动联系起来,可以帮助我们更好地了解这些情况。”

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