專訪 | 田燁博士:線粒體真的是導致衰老的小搗蛋?有待商榷
生物探索 · 2019/12/04
衰老意味著什么? 隨著年齡的增長,我們的皮膚變得松弛,頭發開始花白,退行性神經疾病甚至是癌癥的風險提高。這些表象背后的生物學機制是什么呢?生物探索有幸邀請到了中國科學院遺傳和發育生物學研究所的田燁博士,她將為我們揭示衰老背后的秘密。

衰老意味著什么? 隨著年齡的增長,我們的皮膚變得松弛,頭發開始花白,退行性神經疾病甚至是癌癥的風險提高。這些表象背后的生物學機制是什么呢?生物探索有幸邀請到了中國科學院遺傳和發育生物學研究所的田燁博士,她將為我們揭示衰老背后的秘密。

人體就像是一部非常精密的儀器需要不同器官組織系統地進行協調。儀器運行久了難免會有耗損,同樣人有了耗損就會有衰老。為了探尋衰老的機制,科學家們提出了一系列的假說,像是氧自由基學說、端粒理論、DNA損傷累積學說、基因調控學說等。田燁博士的科學研究小組在研究過程中發現,線粒體內蛋白質穩態對衰老有著重大的影響。

線粒體真的是導致衰老的小搗蛋?

眾所周知,線粒體是細胞的主要能量發生器,它們對于細胞存活和凋亡至關重要。如果線粒體有損傷,它的膜通透性就會變差,這會導致線粒體外膜破裂。那么細胞色素C便會釋放出來誘導細胞的凋亡。因此線粒體一方面控制著細胞的生,另一方面又控制著細胞的死亡。

當然,線粒體除了是一個能量調控中心外,還有著其他重要的功能。研究發現,線粒體產生的代謝物會影響到細胞功能的方方面面,一些代謝物甚至可以直接調控很多表觀因子,影響細胞核內基因組的轉錄。此外,一旦線粒體損傷,線粒體內DNA釋放至細胞,可能會被當做外源感染誘發免疫反應。

作為細胞的能量和代謝中心,線粒體具有相對獨立的質量控制系統,包括分子水平的氧自由基清除系統、分子伴侶蛋白系統和蛋白酶系統以及細胞器水平的融合/分裂機制和線粒體自噬機制等。相關研究顯示,蛋白質穩態的失衡和線粒體的功能障礙是衰老和衰老相關疾病發生的重要因素,二者的發生可能互為因果。

在早期的衰老研究中,科學家無一例外地發現伴隨著衰老的發生,各個組織器官中線粒體的功能都在下降。因此許多早期的研究把衰老部分歸咎于線粒體穩態的失衡或是線粒體DNA突變的累積。當我們具體回答衰老是如何發生?是衰老進程影響了線粒體,還是因為線粒體損傷導致了衰老?田燁博士表示,目前科學界很難給出非常明確的答案,但是有一點是肯定的,那就是線粒體功能更好對于身體而言肯定是有利的。

衰老研究結果轉化遇到的困難

近年來,人們從各個不同的角度去探究衰老,試圖找到延緩衰老的捷徑。田燁博士認為,研究衰老的熱潮是一件很好的事情,這說明大家開始關心衰老。雖然目前人們更多的關注點還是在腫瘤治療方面,但田博士相信更多的人是想要更加健康地老去。在衰老研究中,人們發現有很多的模式動物,不僅僅活得長久,同時也活得很健康,它們的抗感染能力、抗應激能力有著顯著的優勢。

田燁博士的團隊則是從線粒體的角度去研究線蟲的衰老。在早期的研究中,田燁博士發現,當線粒體功能有輕微損傷的時候,尤其是在發育的時候,反而可以誘導所謂的線粒體應激反應。而這個應激反應一但被誘導起來,便能從某種程度上讓機體更好的去應對衰老帶來的各種不好的效應。

有了這一發現,田燁博士進行了進一步的探究:為什么線粒體損傷、輕微損傷之后,帶來的應激反應可以讓機體活得更長。同時,研究人員也發現,只在幾個神經元中進行干預便能延長線蟲壽命,而不用進行全身實驗。

在談及當下很多研究結果都是基于模式動物得出的,在轉化到人體可能遇到的困難時,田燁博士也坦言,這是每一個研究都會面臨的問題。在探索一個復雜問題時,我們需要一點點地去解開謎團,這并不是一個一蹴而就是事情,需要不斷地積累。我們可以利用不同生物在進化過程當中有選擇性地丟失或者保留某些共有的這些保守的分子機制,去幫助人們回答一些想知道的問題。

抗衰老“神藥”:二甲雙胍

在近些年的研究中,人們意外的發現二甲雙胍有延緩衰老的神奇功效??茖W家在做長期跟蹤調查時發現,服用二甲雙胍二型糖尿病人的壽命比正常人更長。為了進一步研究二甲雙胍對正常人類細胞的保護性作用,中國科學院生物物理研究所的科學家們選擇了使用人源二倍體成纖維細胞和間充質干細胞的復制性衰老模型。之所以選擇人源細胞的衰老模型,一方面是因為細胞衰老是導致有機體衰老的重要因素,另一方面,與低等動物模型相比人源細胞模型可以為抗衰老研究提供更加可靠的依據。

研究者發現,長時間、低劑量(與服用二甲雙胍的糖尿病患者靜脈血中的藥物濃度相近)的二甲雙胍處理,可延緩人源二倍體成纖維細胞和間充質干細胞的復制性衰老。同時發現,二甲雙胍可增強抗氧化轉錄因子NRF2的轉錄活性進而上調過氧化物酶GPx7的表達。研究者前期工作表明GPx7對于細胞的抗氧化和氧化還原穩態維持十分重要。本研究中他們發現GPx7的表達水平隨著細胞衰老顯著降低,而GPx7缺失會導致細胞衰老加速和體內干細胞耗竭。

結語

最后,田燁博士再次強調,沒有人想活得很長,但是活得非常不健康。所以一切可以讓你更健康的方式,其實都可以去嘗試,譬如說節食、禁食,只要自己的身體覺得有改善,狀態有所提升,那么你覺得開心你就去做。適量的運動、健康的飲食加上充足的睡眠,每天一點點改善生活質量就夠了。

查看更多
發表評論 我在frontend\modules\comment\widgets\views\文件夾下面 test
大发棋牌官网下载安装 吉林11选5前三组遗漏 幸运28预测北京 甘肃快三走势图今天一 新上市股票怎么抢 黑龙江快乐十分钟走势 贵州茅台股票技术分 正好网黑龙江11选五遗漏数据 第一配资网 甘肃十一选五真准网 重庆幸运农场走势预测