MitoTimer是一个能够实时监测线粒体衰老、线粒体周转情况的探针,被称为线粒体计时器融合蛋白。Timer基因编码一个DsRed荧光蛋白的突变体,蛋白新合成时发出绿色荧光,在蛋白成熟的过程中,也就是随着时间的推移,它的荧光光谱不可逆地转移到红色。因而,Timer蛋白的这种物理性质使其可以报告蛋白质的年龄以及更新情况。所以,当在Timer报告基因的前面连接上一段可以将这个荧光蛋白导入线粒体基质的导肽mito时,其可以指示线粒体的年龄以及更新周转情况,也就是可以用于评价单个线粒体或细胞内线粒体群体的质量。本篇文章我们以果蝇的肠道干细胞为实验对象,利用MitoTimer实时监测肠道干细胞的线粒体的质量。我们发现成虫雌雄果蝇肠道干细胞中的线粒体质量存在差异,具体表现为雌蝇肠道干细胞MitoTimer的Red/Green Ratio 比起雄蝇要小,暗示着雌蝇肠道干细胞的线粒体的质量比起雄蝇的要健康年轻有活力。通过研究干细胞在不对称分裂过程中的线粒体分配规律,发现干细胞在不对称分裂过程中更倾向将较崭新的线粒体分配给具有干性的子细胞。进一步分析发现雌蝇肠道的干细胞通过不对称分裂产生更多的EC细胞,暗示着雌蝇肠道的干细胞分裂可能更频繁。由此可推测造成雌雄果蝇肠道干细胞线粒体质量差异的可能机制是成虫雌蝇的肠道干细胞的分裂更频繁,同时由于干细胞在不对称分裂过程中更倾向将较崭新的线粒体分配给具有干性的子细胞,所以雌蝇的肠道干细胞拥有着比较崭新的线粒体。尽管如此,成虫雌雄果蝇的肠道干细胞线粒体质量在具有介导有缺陷的线粒体清除功能的的PINK1水平上下调的情况下都会出现干细胞MitoTimer的Red/Green Ratio 比值上升的现象,暗示线粒体质量受损的可能。本篇文章建立起在果蝇肠道系统里实时监测肠道干细胞的线粒体质量方法,为研究干细胞中的线粒体质量提供了新的思路,同时发现了雌雄果蝇肠道干细胞线粒体的质量存在着差异以及探讨了可能的机制。