近期，科学家在《自然·通讯》杂志发表研究成果，宣布在人类细胞内发现一种全新的细胞器————“半融合体”。这一发现不仅丰富了细胞生物学的知识，还为多种遗传疾病的研究提供了新方向。研究团队利用冷冻电子断层扫描技术，观察到这种形似戴围巾雪人的微小结构，推测它在细胞物质分拣、回收等过程中发挥重要作用。
新技术助力发现新细胞器
科学家借助冷冻电子断层扫描（cryo-ET）技术，观察了COS-7、HeLa、RAT-1、3T3这4种哺乳动物细胞系的细胞，从而发现了此前未知的细胞器———— “半融合体”。弗吉尼亚大学助理教授塞哈姆·易卜拉欣及其团队在观察维持细胞形状的丝状结构时，注意到三维图像中反复出现一种起初看似图像伪影的结构，最终证实它是新的细胞器。该技术通过快速冷冻细胞以保存其结构，无需化学处理或染色，就能生成清晰的三维图像，让科学家得以在“非常自然的状态”下观察细胞内部。而其他成像技术因对细胞的苛刻处理步骤，或因半融合体太小，导致此前难以观察到它。
半融合体的结构与功能推测
半融合体直径约为100纳米，不到小型线粒体尺寸的一半，易卜拉欣将其形状比作戴围巾的雪人：一个小头连接在更大的身体上，两端之间有细小分界。研究认为，半融合体可能参与人类细胞内蛋白质的分拣、回收和丢弃，促进囊泡以及由多个囊泡组成的细胞器的形成，这一过程对细胞的分选、回收和碎片处理至关重要。易卜拉欣推测半融合体是某些类型囊泡的前体，可能在回收或处置细胞膜方面发挥关键作用，防止细胞内物质堆积 。此外，从生物物理学角度，半融合体的发现也是一个突破，因为这是首次在活细胞中实际观察到两个囊泡处于半融合状态，中间有一层双层脂肪屏障 。
半融合体发现的意义
未参与该研究的宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院助理教授张一伟认为，一旦通过进一步研究确认半融合体的作用和功能，它们可能会被认定为一类独特的中间结构。研究团队推测，半融合体形成或功能的缺陷，有可能是一些遗传疾病的根本原因，其发现为相关疾病研究提供了全新的潜在致病环节和治疗靶点。正如易卜拉欣所说，既然知道了半融合体的存在，就可以开始探究它们在健康细胞中的行为，以及出现问题时的状况，这可能引导找到治疗复杂遗传病的新策略。
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