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39:细胞突变引发衰老

衰老可能始于线粒体——细胞的发电厂

作者:Jocelyn Selim
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这两只小鼠是同一天出生的。右边这只携带一种有缺陷的酶。Nils-Goran Larsson 供图

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分子生物学家可能即将释放细胞青春的源泉。五月份,瑞典卡罗林斯卡学院的 Nils-Goran Larsson 精确定位了细胞衰老过程的起点——线粒体——以及可能减缓衰老过程的地方。

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线粒体是微小的细胞器,它们利用能量并将其转化为可用的形式。它们也是细胞核之外唯一含有自身 DNA 的结构,而这恰恰很重要。虽然细胞核中的 DNA 具有广泛的校对和修复酶系统,但线粒体主要依赖于单一蛋白质来修补突变。当 Larsson 改造了携带缺陷、易出错版本的蛋白质的小鼠时,小鼠的突变不受控制地积累。结果令人震惊。在成年早期,Larsson 的小鼠看起来像年龄是它们的三倍,伴随着骨骼和肌肉流失、心脏病,甚至秃顶。

这项研究是第一个确凿的证据,表明这些突变是衰老的 *原因*,而不仅仅是衰老的 *迹象*,比如皱纹。当线粒体开始分解时,它们的效率会降低,产生更多的有毒自由基。这个过程类似于效率低下的发动机产生更多的烟雾。Larsson 的研究表明,这些自由基造成的损害——无论是对线粒体还是细胞的其他部分——都会触发衰老过程。

加州大学尔湾分校新的分子和线粒体医学与遗传中心主任 Doug Wallace 认为,线粒体突变也可能潜在地导致阿尔茨海默病、帕金森病和其他老年人常见的疾病。“如果我们能找到一种保护线粒体 DNA 的方法,无论是通过药物还是使用基因疗法将其移植到细胞核中,不仅可以延长我们的寿命,还可以预防许多与衰老相关的疾病。”

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