半月谈 | 作者 黄筱 郭雨祺

一吃菠菜就体力倍增、神勇无敌的大力水手，曾是许多人儿时乐趣的源泉之一。“吃菠菜为何能力大无穷”也成了一代代小朋友好奇的问题。近期中国科学家一项新研究聚焦菠菜光合作用的“基地”——类囊体，并将类囊体成功送入动物细胞内，使动物细胞可以分享光合作用的能量。这一登上国际顶级学术期刊《自然》的成果，在人类“向植物学习”，更有效地调整自身代谢效率方面，迈出了令人激动的一步。

移植类囊体，叩响“时光之门”

(相关资料图)

“遵循自然规律、创新性突破向细胞输送能量的世界难题、开辟了代谢工程的可能性……”这是《自然》的资深编辑和审稿人最近对一项研究的交口称赞。这一研究，出自浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科林贤丰医师、范顺武教授团队与同校化学系同仁的努力。

类囊体是植物光合作用至关重要的“基地”，对植物有效利用自然界能量起着关键作用，可以说，植物的“能量密码”就蕴藏其中。浙大团队自菠菜中成功提取了类囊体，并借助精密的制备技术，在国际上首次实现将类囊体跨物种递送至动物体衰老退变的细胞内，让动物细胞可以分享植物光合作用的能量，以此叩响逆转细胞退变衰老的“时光之门”。

据介绍，该项研究最令人兴奋之处在于团队自主开发的细胞膜纳米涂层技术，可将哺乳动物细胞膜包覆在纳米尺度的植物类囊体表面，藉由这一“伪装”，令植物类囊体得以移入哺乳动物细胞。

“90后”团队，不畏从头再来

敲开《自然》的大门，是所有研究者的梦想，这支年轻的团队也不例外。不过，他们最初只是抱着试试看的心态，在2021年5月按下了投稿按钮。

一开始出乎意料地顺利，第二天再看，稿件已处于“送审”状态。但很快现实就向他们泼了冷水——审稿意见不理想，3位审稿人里，只有一位材料学方向的专家对文章作出了积极回应，其余两位专家都认为研究数据不够扎实，一人建议大修，另一位认为可以拒稿。

“但编辑认可我们创造性的思路，欢迎我们补充数据后再投。这对我们是莫大的鼓舞，既然数据有欠缺，那就把它全部补齐。”1990年出生的林贤丰说，凭着一股闯劲和拼劲，他们又扎进实验室一年多。

林贤丰（左）和团队成员陈鹏飞（右）在实验交流中

第二次投稿时，数据质量有了巨大提升。“现在大家看到的90%的数据，都是我们在修订时以更严谨更完善的方式‘磨’出来的。”1993年出生的陈鹏飞说。

范顺武教授表示，“90后”在这项研究中发挥了主要作用，其中最年轻的成员、邵逸夫医院骨科博士研究生顾辰辉是1996年生人：“大家一起‘头脑风暴’，彼此都能学到很多东西，一个有活力的团队能为解决难题提供更多选择。”

转化天地宽，临床潜力可期

类囊体对植物光合作用不可或缺，它在人体内究竟能发挥多大作用？范顺武教授带领团队选择了骨关节炎的疾病模型进行验证。骨关节炎的症结在于软骨细胞的能量代谢失衡导致关节软骨破坏，在老年骨关节炎小鼠中展开多轮实验后，团队得出结论，移入类囊体使软骨细胞的合成代谢得以重塑。

实验表明，类囊体在小鼠体内果真起到了为衰老细胞供能的“生物电池”作用。这一结果令习惯于从临床角度思考的林贤丰格外欣喜。为了推动研究成果尽快实现转化，林贤丰、范顺武正与专业机构合作，希望这一创新成果可早日为病人服务。

范顺武说：“未来，我们希望这项研究成果能应用在其他疾病的治疗上，比如心脑血管的再生修复、肌肉萎缩等，让一些重大疾病不用手术也能得到治疗。”

关键词： 光合作用 骨关节炎 软骨细胞