人体也能“光合作用”？让退变的细胞重获年轻？
将小鼠“60岁”的衰老退变软骨细胞恢复至“20岁”状态
在动画片《大力水手》中，大力水手只要吃了菠菜，就能补充到足够的能量，瞬间变强变壮，给很多人留下深刻印象。如今，菠菜除了每天照常出现在我们餐桌上外，科学家们真正赋予了它“力大无穷”的期待。
浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科林贤丰医师、范顺武教授团队与浙江大学化学系唐睿康教授团队成功从菠菜中提取了具有光合作用的“生物电池”——类囊体，并通过精密的制备技术，在国际上首次实现植物的类囊体跨物种递送到动物体衰老病变的细胞内，让动物细胞也拥有植物光合作用的能量，以此敲开逆转细胞退变衰老的“时光之门”。
北京时间今天凌晨，《基于植物来源的天然光合作用系统增强细胞合成代谢》（A plant-derived natural photosynthetic system for improving cell anabolism）这项原创性科研成果被国际顶级期刊《自然》（Nature）杂志以长文（Article）形式刊登。论文第一作者为浙大邵逸夫医院陈鹏飞博士、刘欣特聘研究员和顾辰辉博士生；通讯作者是浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科林贤丰特聘研究员/主治医师、范顺武教授和浙江大学化学系唐睿康教授。
该项研究最令人兴奋之处在于，团队开发了细胞膜纳米涂层技术，将哺乳动物细胞膜包覆在纳米化植物类囊体外层，通过细胞膜伪装包封的方式巧妙地将植物类囊体种间移植到哺乳动物细胞，成功解锁跨物种间能量传递的“密码”，实现特异性供应能量，并在退行性骨关节炎疾病的治疗应用中得以验证。
巧用植物“光合作用”
为动物细胞“充电”
随着疾病研究的进展，越来越多的研究发现，动物细胞能量不足是组织衰老和退行性疾病发生发展的关键原因。正如人类一日三餐需要补充营养一样，细胞更新代谢也需要能量和物质补给，而ATP和NADPH就是细胞再生修复不可或缺的能量货币和物质货币。然而，向退变细胞提供直接能量和物质却是个巨大的科学难题。
基于此，林贤丰提出一个设想：“能否设计一个‘充电’装置，在细胞内可控地产生ATP和NADPH？”一次课题组头脑风暴，开辟出一片研究新天地。然而，对于如何利用生物材料合成ATP和NADPH，科学家们已经做出了巨大努力，但是如何让细胞“接受”这样一种外来装置，并精准地调控ATP和NADPH的浓度一直是该领域的世界级难题。
基于浙大邵逸夫医院骨科科研团队在生物材料领域的长期深耕，团队敏锐地将目光投向了神奇的自然界。“我们都知道，植物可以进行光合作用，通过吸收二氧化碳产生氧气和糖，而动物却不能。所以当动物细胞发生退变就不可逆。那么，能不能将植物的能量供应系统转移至动物细胞成为补给能量的‘生物电池’？”
众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处。数十亿年来，植物已经进化出了一个近乎完美的能量供应细胞器——类囊体，正是一个可控、稳定生成ATP和NADPH的能量工厂。
研究团队一趟趟往返菜市场，寻找最适合获取类囊体的植物。白菜、胡萝卜、洋葱、青菜、花菜……一次次提取、测试，最后，研究团队把目光锁定在了每天都吃的、菜市场中最绿的，也是在研究植物代谢领域较为普遍的菠菜作为原材料，经过不懈努力，成功提取并纯化了菠菜绿叶中的类囊体组分。