德州农工大学（Texas A&M University，美国德克萨斯州）的生物医学研究人员可能已经发现了一种阻止甚至逆转细胞能量生产衰退的方法——这一发现可能在医学领域产生革命性影响。
生物医学工程系的Akhilesh Gaharwar教授和博士生John Soukar，以及他们的研究团队，开发了一种为受损细胞提供新线粒体的方法，使能量输出恢复到先前水平，并显著提高细胞健康。
线粒体衰退与衰老、心脏病和神经退行性疾病有关。增强身体自然替换磨损线粒体的能力可能对抗所有这些疾病。
当人类细胞老化或受到阿尔茨海默病等退行性疾病或化疗药物等有害物质的损伤时，它们开始失去产生能量的能力。罪魁祸首是线粒体数量的减少——线粒体是细胞内负责产生细胞所用大部分能量的小型类器官结构。从脑细胞到肌肉细胞，随着线粒体数量的下降，细胞健康也随之下降，直到它们无法再执行其功能。
该研究使用了显微镜下花形颗粒（称为"纳米花"）和干细胞的组合。在这些纳米花存在的情况下，干细胞产生的线粒体数量是正常水平的两倍。当这些增强的干细胞被放置在受损或老化细胞附近时，它们将多余的线粒体转移到受伤的邻近细胞中。
有了新的线粒体，先前受损的细胞重新获得了能量生产和功能。这些恢复活力的细胞显示出恢复的能量水平，并抵抗细胞死亡，即使在暴露于化疗药物等有害物质后也是如此。
"我们已经训练健康细胞与较弱的细胞共享它们的备用电池，"生物医学工程教授Gaharwar评论道。"通过增加供体细胞内的线粒体数量，我们可以帮助老化或受损细胞恢复活力——无需任何基因改造或药物。"
虽然细胞自然会交换一些线粒体，但被纳米花增强的干细胞（被昵称为"线粒体生物工厂"）转移的线粒体比未经处理的干细胞多两到四倍。
"效率的数倍提高超出了我们的期望，"论文的主要作者Soukar补充道。"这就像是给旧电子产品一个新的电池组。我们不是将其丢弃，而是将完全充电的电池从健康细胞插入到患病细胞中。"
其他增加细胞中线粒体数量的方法确实存在，但有重大缺点。药物需要频繁、重复的剂量，因为它们由较小的分子组成，会迅速从细胞中清除。而较大的纳米粒子（直径约100纳米）则留在细胞内，并更大地促进线粒体的产生。这意味着基于该技术的疗法可能只需要每月给药一次。
"这是利用自身生物机制为老化组织充电的早期但令人兴奋的一步，"Gaharwar说。"如果我们能够安全地增强这种自然的电力共享系统，它有朝一日可能有助于减缓甚至逆转细胞老化的一些影响。"
这些纳米粒子本身由二硫化钼制成，这是一种无机化合物，在微观尺度上能够呈现多种可能的二维形式。Gaharwar实验室是少数探索二硫化钼生物医学应用的团队之一。
干细胞的治疗潜力一直是组织再生前沿研究的热点。使用纳米花来增强干细胞可能是使这些细胞更好地发挥其作用的下一步。
该方法的一个主要好处是其潜在的多功能性。虽然这种方法尚未得到充分探索，但原则上，它可以治疗全身组织的功能丧失。
"你可以将这些细胞放在患者的任何部位，"Soukar总结道。"因此，对于心肌病，你可以直接治疗心脏细胞——将干细胞直接放入或靠近心脏。如果你患有肌营养不良症，你可以直接将它们注射到肌肉中。就能够在各种广泛的情况下使用而言，这是相当有前景的，而这只是开始。我们可以永远研究下去，每天发现新事物和新的疾病治疗方法。"
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