美国科研人员发现能关闭细胞能量制造的基因

2006年03月16日 生物通 8 约翰霍普金斯大学的研究人员发现了HIF-1基因的一种新的功能。众所周知，ATP为细胞提供进行生化反应的能量。在这项新的研究中，研究人员发现，当细胞缺氧时会减少含有丰富能量的ATP分子的制造，并增加毒性分子的制造，而HIF-1基因则可帮助细胞在缺氧状态下存活。这项研究的结果公布在3月8 日的Cell Metabolism中。

研究中使用了一种缺少HIF-1 基因表达的小鼠细胞进行研究分析。细胞的能源供应由两种利用葡萄糖的机器或机制供应：其中一个机器是粒线体，它可利用氧气分解葡萄糖和制造ATP；另外一种不需要氧气且效率较差的机制为糖酵解作用。当氧气充分时，细胞利用粒线体消耗葡萄糖，但是这个过程会产生污染物或毒性的氧分子。

研究人员在低含氧量的状态下，找出了能关闭细胞线粒体能量制造的基因开关HIF-1。他们发现在缺氧期间，HIF-1基因可以中断两种能量产生路径之间的关连性，从而使粒线体在低氧状态下不会制造毒性分子——这些称为活性氧基团(ROS)的分子会破坏细胞，甚至造成细胞死亡。HIF-1基因充当这个开关的机理是将糖酵解作用的副产物丙酮酸盐转换成乙酰辅酶A (acetyl CoA)，从而可作为关闭线粒体功能及防止活性氧基团制造的基因开关。