子科生物報道：

雖然我們都渴望長壽，但最令人垂涎的是在不可避免的衰老之前擁有長期的活力和健康，或稱“健康壽命”。加州大學(xué)圣巴巴拉分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)問題時，細(xì)胞用來自殺的死亡工具通過激活被稱為線粒體的特殊細(xì)胞區(qū)室，有助于延長健康的壽命。

線粒體為我們從運(yùn)動到思考的所有活動提供能量。我們細(xì)胞內(nèi)的這些發(fā)電廠是從曾經(jīng)自由生活的細(xì)菌進(jìn)化而來的。

“我們是一種由兩個獨(dú)立的進(jìn)化譜系產(chǎn)生的雜交生物:線粒體，曾經(jīng)是細(xì)菌，以及它們周圍的其他細(xì)胞，”分子生物學(xué)教授Joel Rothman指出，他的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了這項研究。

這種雙重進(jìn)化起源意味著我們的DNA存在于我們每個細(xì)胞的兩個獨(dú)立的區(qū)室:細(xì)胞核，我們大部分基因組所在的地方，以及線粒體，它們有自己的DNA，作為細(xì)菌起源的遺跡。

Rothman指出:“隨著年齡的增長，這些細(xì)胞能量屋中DNA的損傷會不斷累積，從而導(dǎo)致與年齡相關(guān)的衰退?！薄拔覀兊陌l(fā)現(xiàn)揭示了一種方法，可以去除有缺陷的線粒體，從而使細(xì)胞恢復(fù)活力?！?/p>

最近發(fā)表在《eLife》雜志上的這項研究表明，作為潛在有害細(xì)胞(例如癌變細(xì)胞)的“殺死開關(guān)”的生物機(jī)制，也消除了線粒體中有缺陷的DNA。

資深科學(xué)家、該論文的合著者Pradeep Joshi說：“線粒體有陰陽之分，它們產(chǎn)生維持生命的能量。但隨著每次呼吸，線粒體也會產(chǎn)生活性氧，這是一種有害分子，會損害DNA和細(xì)胞的其他部分?！?/p>

因此，我們活得越久，受到的傷害就越大。這種損傷會減少線粒體的能量產(chǎn)生，對我們的健康產(chǎn)生負(fù)面影響。由于心臟、肌肉和大腦對這種能量供應(yīng)的需求最大，衰老不可避免地會導(dǎo)致心力衰竭、肌肉功能喪失和癡呆。

“衰老可以被認(rèn)為是一種線粒體疾病。如果我們能清除線粒體損傷，我們就能延長健康壽命?！?/p>

研究組利用6次獲得諾貝爾獎等生物醫(yī)學(xué)獎的微小秀麗隱桿線蟲(C. elegans)，發(fā)現(xiàn)了清除受損線粒體的系統(tǒng)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，負(fù)責(zé)殺死細(xì)胞的酶也需要去除受損的線粒體DNA。在缺乏這些酶的情況下，有缺陷的線粒體會堆積起來。

Rothman和他的同事驚奇地發(fā)現(xiàn)，盡管有一些相同的蛋白質(zhì)參與其中，但移除受損線粒體的整個過程與通常用來移除多余細(xì)胞的過程是不同的?！凹?xì)胞死亡的機(jī)制似乎被重新設(shè)定了目的，以清除有害的線粒體，通過這樣做，它們恢復(fù)了這些重要發(fā)電站的健康?！?/p>

作為人類，線粒體DNA完全遺傳自母親，研究中使用的動物也是如此?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，母親體內(nèi)線粒體缺陷的負(fù)擔(dān)隨著年齡的增長而增加。“不幸的是，隨著年齡的增長，母親體內(nèi)積累的不良線粒體會遺傳給她們的孩子”。

然而，好消息是，有可能減少有缺陷線粒體的積累和遺傳:研究人員發(fā)現(xiàn)，單個基因的改變使動物衰老得更慢，延長了它們的壽命，減輕了這些問題。

“減緩‘衰老時鐘’似乎會使有缺陷的線粒體積累得更慢，從而提高了抗衰老干預(yù)措施可能導(dǎo)致更健康的線粒體的可能性，”這項研究的部分資金由美國國家老齡化研究所提供。

這些發(fā)現(xiàn)指出了未來去除衰弱的線粒體和使細(xì)胞恢復(fù)活力的策略，為我們所有人享受更多充滿活力、無疾病的生活鋪平了道路。