在努力攻克衰老过程的过程中,研究人员正将注意力集中在细胞的一个特定部分:线粒体,这种产生能量的细胞器控制着我们的新陈代谢,而且似乎有助于调节我们的寿命。
瑞典卡罗林斯卡学院的尼尔斯-戈兰·拉尔森说,线粒体是细胞核外唯一含有自身DNA的结构,这种独特性可能比以前意识到的更重要。核DNA有一个广泛的校对和修复酶系统来清除突变。线粒体DNA主要依赖一种单一的酶。
拉尔森想知道当这种酶未能捕捉到故障时会发生什么,因此他和他的合作者设计了具有有缺陷、容易出错版本的酶的老鼠。这些经过改造的老鼠以大大加速的速度出现了肌肉和毛发脱落、脊柱弯曲和生育能力丧失。“人们已经注意到线粒体DNA损伤与衰老之间存在显着的相关性,但以前无法确定它是否是致病因素,”拉尔森说。突变可能导致线粒体效率降低,产生更多的自由基——活性分子——作为废物。众所周知,自由基会损害和削弱细胞。或者,衰弱的线粒体可能只是导致细胞失去活力。
在平行的工作中,由苏格兰阿伯丁大学的约翰·斯皮克曼领导的生物化学家发现,线粒体过度活跃的老鼠寿命特别长。“我们有一种期望,认为我们的身体就像机器一样——我们使用得越多,磨损得就越快,”斯皮克曼说。“当我们发现新陈代谢最快的老鼠比其他老鼠寿命长约三分之一时,我们非常惊讶。”
他也怀疑自由基是衰老效应的幕后黑手:“新陈代谢快的老鼠有更清洁的线粒体。它们在过程中形成的自由基更少。”这些结果似乎与热量限制(与新陈代谢降低相关)也能延长寿命的发现相冲突。斯皮克曼推测线粒体的效率比它们的总输出更重要:对热量限制饮食的老鼠似乎表现出与高新陈代谢动物相同的线粒体介导的自由基减少。
尽管线粒体当然不是衰老的唯一原因,但这些发现表明它们发挥着令人惊讶的强大影响。这些发现还暗示了通过改变线粒体活动来保持青春的方法。“如果我们可以找到一种方法来操纵它们的工作方式,”斯皮克曼说,“这很可能成为强大的延长寿命药物的新途径。”














