新研究找到了清除受損線粒體的系統

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”。加州大學圣巴巴拉分校的研究人員發現，當出現問題時，細胞用來自殺的死亡工具通過激活被稱為線粒體的特殊細胞區室，有助于延長健康的壽命。

線粒體為我們從運動到思考的所有活動提供能量。我們細胞內的這些發電廠是從曾經自由生活的細菌進化而來的。

“我們是一種由兩個獨立的進化譜系產生的雜交生物:線粒體，曾經是細菌，以及它們周圍的其他細胞，”分子生物學教授Joel Rothman指出，他的實驗室進行了這項研究。

這種雙重進化起源意味著我們的DNA存在于我們每個細胞的兩個獨立的區室:細胞核，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，作為細菌起源的遺跡。

Rothman指出:“隨著年齡的增長，這些細胞能量屋中DNA的損傷會不斷累積，從而導致與年齡相關的衰退。”“我們的發現揭示了一種方法，可以去除有缺陷的線粒體，從而使細胞恢復活力。”

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

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

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生，對我們的健康產生負面影響。由于心臟、肌肉和大腦對這種能量供應的需求**，衰老不可避免地會導致心力衰竭、肌肉功能喪失和癡呆。

“衰老可以被認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。”

研究組利用6次獲得諾貝爾獎等生物醫學獎的微小秀麗隱桿線蟲(C. elegans)，發現了清除受損線粒體的系統。

研究人員發現，負責殺死細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現，盡管有一些相同的蛋白質參與其中，但移除受損線粒體的整個過程與通常用來移除多余細胞的過程是不同的。“細胞死亡的機制似乎被重新設定了目的，以清除有害的線粒體，通過這樣做，它們恢復了這些重要發電站的健康。”

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。科學家們發現，母親體內線粒體缺陷的負擔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:研究人員發現，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措施可能導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。

這些發現指出了未來去除衰弱的線粒體和使細胞恢復活力的策略，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。

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