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 点击加载图片 我们知道发动机能给汽车提供动力，当发动机死火了，汽车就走不动了，所以发动机是汽车上最重要的组成部分之一。我们体内的细胞也与此类似。给我们细胞提供能量的是细胞器——线粒体。如果它出了故障，我们的身体就会出现一系列的疾病。而线粒体似乎出现故障后似乎很难被“修复”或者“换新”。其中的原因就是线粒体中的遗传物质（脱氧核糖核酸，DNA）遗传变异的速率更快，更不容易被得到修复。而线粒体DNA的产物在细胞内的能量代谢中起着至关重要的作用。 最近，美国著名的加州理工学院和加州大学洛杉矶分校的研究人员发现了一种新的操控基因的方法，让他们能够降解和移除变异的线粒体DNA而使细胞获得新生。这篇论文发表在了2016年11月14日的在英国出版的《自然通讯》上。 这个方法利用了细胞的一个自然进程就是自噬，也就是获得了今年诺贝尔医学或生理学奖的研究项目。通过自噬这种方式，细胞可以消化掉失能的线粒体，从而为产生新的健康的线粒体而扫清道路。而在这项研究之前，没人知道用这种方法能将变异或老化的线粒体扫除。  点击加载图片 随着时间的增长，变异线粒体在细胞内的累积被认为与很多与老化和退行性疾病密切相关，例如阿尔海默病，帕金森氏病（老年痴呆症），老年肌肉萎缩症等。这些疾病的成因之一就是这些细胞内的被损坏的线粒体得不到有效的修复或换新而不能给细胞提供足够的能量。同样的，遗传的线粒体缺陷也导致新生儿或儿童患上疾病，例如自闭症。 研究人员表示，线粒体DNA加速变异与未老先衰有关，这个情况与变异的线粒体DNA累积是神经元和肌肉在老年的时候失去机能联系起来，预示着只要我们可以降低变异线粒体DNA的数量就能够减缓或逆转造成老化的这样一个重要的程序。 为了验证他们的想法，研究人员在果蝇的肌肉里开展了实验。果蝇与人类有很多疾病基因类似而肌肉组织又是体内耗能最多的。而且像人类一样，果蝇的肌肉组织也会呈现老化的症状。 在这个研究中，经过基因工程改造的果蝇从出生起体内的线粒体DNA就有75%有变异。然后，他们人工地加强了能够造成线粒体自噬的基因的活力。这样处理后，果蝇肌肉细胞里的变异线粒体DNA极大地减少了。其中一个叫做“帕金”的基因的过度表达能够将变异线粒体由76%降到5%，而另一个基因（Atg1）能降到4%。而在老年人及帕金森患者体内，这两个基因的功能都较低。  点击加载图片 研究人员表示，这样大规模的降低细胞内变异线粒体DNA的情况能够消除这些细胞的代谢缺陷而使它们返回到充满青春活力的状态。他们的目标是让人们能够定期的进行细胞大扫除来除去那些大脑，肌肉或其他组织的变异线粒体DNA而使线粒体重新焕发青春。而这可以使我们保持清醒的头脑，增强活动能力和增进整体的健康状况。 这几天走在路上看到的很多小孩都是活蹦乱跳的，喜欢跑来跑去。人们对这个现象也是习以为常，不过确实很少看到中老年人活蹦乱跳的。但我一直好奇为什么会这样。今天这个研究部分的解决了我的问题。少年儿童细胞内的“发动机”（线粒体）是崭新的（未变异的居多），因而精力充沛，充满活力。让我不禁想象如果这个新技术有一天真的能够应用于人类，我们是不是会见到很多的类似老顽童——周伯通的老人呢？ 有温度的生命科学知识，请关注：怪味豆博士 参考资料： 1. Nat Commun. 2016 Nov 14;7:13100. doi: 10.1038/ncomms13100. Selective removal of deletion-bearing mitochondrial DNA in heteroplasmic Drosophila 2. Turning back the aging clock 3. A cure for ageing? Scientists discover breakthrough procedure to replace specific parts of ageing cells |
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