為什么細(xì)胞，乃至人類會衰老?答案可能與線粒體有很大關(guān)系，線粒體是為細(xì)胞提供能量的細(xì)胞器。雖然這個想法并不新鮮，但一直缺乏人體細(xì)胞的直接證據(jù)。到目前為止。

在 1 月 12 日發(fā)表于Communications Biology的一項研究中，由哥倫比亞大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，線粒體受損的人體細(xì)胞會通過加快速度并消耗更多能量來做出反應(yīng)。雖然這種稱為代謝亢進(jìn)的適應(yīng)性提高了細(xì)胞的短期存活率，但它的代價很高：細(xì)胞衰老的速度急劇增加。

“這些發(fā)現(xiàn)是在患有罕見線粒體疾病的患者的細(xì)胞中進(jìn)行的，但它們也可能與影響線粒體的其他疾病有關(guān)，包括神經(jīng)退行性疾病、炎癥和感染，”首席研究員 Martin Picard 博士說，他是副教授哥倫比亞大學(xué)瓦格洛斯內(nèi)外科醫(yī)學(xué)院行為醫(yī)學(xué)(精神病學(xué)和神經(jīng)學(xué))教授。

“此外，代謝亢進(jìn)可能是大多數(shù)細(xì)胞隨著年齡增長而退化的關(guān)鍵原因。”

代謝亢進(jìn)的細(xì)胞衰老得更快

人們普遍認(rèn)為，線粒體缺陷(會損害食物來源向可用能量的轉(zhuǎn)化)會迫使細(xì)胞減慢新陳代謝速度以保存能量。然而，通過分析線粒體疾病患者細(xì)胞的代謝活動和能量消耗，研究人員發(fā)現(xiàn)線粒體受損的細(xì)胞的能量消耗增加了一倍。此外，重新分析數(shù)百名患有不同線粒體疾病的患者的數(shù)據(jù)表明，線粒體缺陷也會增加全身水平的生活能量成本。

雖然這種能量提升可以讓細(xì)胞保持運(yùn)轉(zhuǎn)，但它也會降解細(xì)胞的端粒(保護(hù)我們?nèi)旧w末端的帽)并激活應(yīng)激反應(yīng)和炎癥。凈效應(yīng)加速了生物老化。

“當(dāng)細(xì)胞消耗更多能量來制造短期生存所必需的蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)時，它們很可能會從確保長期生存的過程中竊取資源，例如維持端粒，”研究生和主要作者 Gabriel Sturm 說。這項研究。

代謝亢進(jìn)、疲勞和衰老

這種高代謝狀態(tài)可以解釋為什么患有線粒體疾病的人會出現(xiàn)疲勞和運(yùn)動不耐受等癥狀。“為了彌補(bǔ)細(xì)胞中額外的能量消耗，你的身體會‘告訴’你不要過度勞累，以保存能量。隨著人們年齡的增長和他們的活力減弱，我們可能會看到同樣的動態(tài)，”皮卡德說。

該研究并未指出針對目前無法治愈的線粒體疾病患者的任何新療法，但它確實強(qiáng)化了目前對患者多運(yùn)動的建議。“這似乎違反直覺，因為如果你更活躍，你會消耗更多的能量，并可能使你的癥狀惡化，”Sturm 說。“但眾所周知，運(yùn)動可以提高有機(jī)體的效率。例如，與不運(yùn)動的人相比，跑步的人使用更少的能量來維持基本的身體過程。”

提高機(jī)體效率會降低細(xì)胞的能量消耗并改善疲勞和其他癥狀，這可能部分解釋了運(yùn)動對線粒體疾病患者和其他健康人的健康益處。

Picard 說，在尋找線粒體疾病的新療法時，研究人員應(yīng)該關(guān)注代謝亢進(jìn)。“雖然線粒體缺陷確實會損害細(xì)胞產(chǎn)生能量的能力，但能量缺乏可能不是主要的疾病引發(fā)者。我們的研究表明這些缺陷會增加能量消耗。為了在治療上移動針頭，我們可能需要針對代謝亢進(jìn)。我們需要更多的研究知道這是否行得通。”

代謝亢進(jìn)也常見于其他疾病。如果增加的細(xì)胞能量消耗在推動衰老過程中起著因果作用，那么針對高代謝可能是改善疲勞、改善人們生活質(zhì)量甚至延緩生物衰老的一種方法。