人体引擎线粒体究竟如何影响衰老？科学家揭开谜团探到其中的逻辑

人体引擎线粒体究竟如何影响衰老？科学家已揭开谜团探到其中逻辑

（衰老理论2—自由基理论—线粒体损伤）

传统意义上，线粒体的主要功能是通过氧化磷酸化产生ATP。而早在40多年前，就有科学家提出线粒体与衰老有关，研究线粒体如何促进衰老对延长寿命极为重要。

来自美国加利福尼亚的研究团队在一篇文章中表示，线粒体影响许多与年龄相关的途径，包括衰老、自噬和炎症等，这主要与线粒体损伤产生过多活性氧有关。线粒体活性氧形成和消除之间的平衡通过复杂的抗氧化剂体系得以维持，它可以调节许多生理过程，例如胰岛素信号传导、伤口愈合等。然而，高线粒体活性氧水平会损害细胞大分子，增加氧化应激，导致线粒体功能进一步受损。这是个恶性循环过程，最终甚至会导致肿瘤的发生。

同样，2020年7月，波兰波兹南医科大学神经生物学实验室的研究团队总结了线粒体损伤对衰老相关性神经系统疾病的重要作用。线粒体损伤会诱使RNA和DNA的损伤积累，促进细胞凋亡和自噬，而这种损伤积累是衰老和年龄相关性神经疾病的基础，会加速疾病的病理过程。

众所周知，线粒体拥有自己的基因组，即mtDNA。在人类和动物模型中，mtDNA突变频率随着年龄的增长而增加，虽然这些突变基因是否推动衰老目前尚不完全明晰，但超过60%-90%的突变负荷，是年龄相关表型显现所必需的；并且，有实验证据表明线粒体DNA突变的中心负荷可以决定衰老速度。

总之，在模式生物和人类中的多项证据表明，线粒体功能受损会导致与年龄相关的疾病表型和衰老，而线粒体对其推动作用非常复杂，难以避免。由此，有科学家指出，以线粒体为中心的小分子，在诸如蓝纹奶酪（亚精胺）或石榴汁（尿石素A）等天然物质中含量很高，修复线粒体或许可以修补人类衰老。

【参考文献】

  1. Son JM, Lee C. Mitochondria: multifaceted regulators of aging. BMB Rep. 2019;52(1):13-23.
  2. Akbari M, Kirkwood TBL, Bohr VA. Mitochondria in the signaling pathways that control longevity and health span. Ageing Res Rev. 2019;54:100940.
  3. Kauppila TES, Kauppila JHK, Larsson NG. Mammalian Mitochondria and Aging: An Update. Cell Metab. 2017 Jan 10;25(1):57-71.
  4. Kowalska M, Piekut T, Prendecki M, et al. Mitochondrial and Nuclear DNA Oxidative Damage in Physiological and Pathological Aging. DNA Cell Biol. 2020 Aug;39(8):1410-1420.
  5. Jang JY, Blum A, Liu J, Finkel T. The role of mitochondria in aging. J Clin Invest. 2018;128(9):3662-3670.
  6. Goldberg EL, Dixit VD. Drivers of age-related inflammation and strategies for healthspan extension. Immunol Rev. 2015 May;265(1):63-74.
  7. Sun N, Yun J, Liu J, et al. Measuring In Vivo Mitophagy. Mol Cell. 2015 Nov 19;60(4):685-96.
  8. Antonucci S, Di Lisa F, Kaludercic N. Mitochondrial reactive oxygen species in physiology and disease. Cell Calcium. 2021 Mar;94:102344.
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