Nature：修復線粒體DNA損傷逆轉衰老

　　在醫療技術日趨完善的今天，健康不再是人們唯一所追求的，養生、保養等越來越成為人們津津樂道的話題，人人都想要永葆青春，而這其中最大的敵人便是“衰老”。之前《Science》雜志有報道稱衰老與線粒體DNA損傷相關，一直以來，科學家們將衰老歸因于遺傳及基因的損傷，卻并未深思過這種損傷是否可逆。而來自阿拉巴馬大學伯明翰分校的Keshav Singh博士及其團隊竟發現線粒體DNA的修復可以逆轉與衰老相關的表現，如皮膚皺紋和脫發等，這一突破性的研究成果發表在Nature子刊《CellDeath&Disease》雜志上。

　　線粒體DNA隨著時間的推移開始受損，細胞產生能量的能力逐步喪失，從而導致衰老。線粒體，被稱為細胞的動力工廠，其產生化學能量的90%需要維持細胞的存活。

　　在人類中，線粒體功能障礙可以驅動與年齡相關的疾病。線粒體中DNA的消耗也涉及人線粒體疾病，心血管疾病，糖尿病，年齡相關的神經障礙和癌癥。可見，線粒體功能變化與人類生命進程息息相關。

　　報道稱，為了進一步確定線粒體DNA受損對衰老產生的影響，研究人員將抗生素、強力霉素等加入食物或飲用水中，誘導小鼠模型中的突變。在4周內，小鼠顯示出白發、頭發密度降低甚至脫發，運動減慢和嗜睡等癥狀，這些變化讓人聯想到自然衰老。

　　在誘導突變4至8周小鼠表現出了皮膚皺紋，并且女性皮膚皺紋嚴重程度高于男性。而停用強力霉素后，小鼠便又表現出光滑的皮膚和厚厚的皮毛，甚至與同齡的健康小鼠無法區分。

　　顯然，通過關閉突變可以逆轉這種脫發和皺紋皮膚。下面的照片顯示了相同小鼠在強力霉素誘導兩個月后脫發和皺紋的皮膚，并且在強力霉素停止后一個月后的相關變化。

實驗前 強力霉素誘導兩個月后 強力霉素停止一個月后

　　Singh說，“這種小鼠模型，為預防和治療藥物的開發策略提供了前所未有的發展前景，以增強線粒體功能，用于治療與衰老相關的皮膚、頭發病理學以及線粒體功能障礙作用的其他人類疾病。”

　　我們發現，當誘導突變時，在其他器官中觀察到很小的變化，這表明與其他組織相比，線粒體在皮膚老化過程中具有重要作用。小鼠的這種皺紋皮膚表現出與內在和外在衰老相似的變化，內在衰老是衰老的自然過程，而外在衰老是受外部因素的影響。

　　例如過度曬太陽或長時間吸煙導致的皮膚皺紋。此外，皮膚的這種表現還顯示出基質金屬蛋白酶與其組織特異性抑制劑之間平衡的破壞，這兩者的平衡對于維持皮膚中的膠原纖維是必要的。而膠原蛋白更是防皺防衰的關鍵因素。

　　辛格還表示，“逆轉突變恢復了線粒體功能，以及皮膚和頭發病理。這表明線粒體是皮膚老化和脫發的可逆調節劑，而線粒體與細胞核相互作用的表觀遺傳機制在恢復正常的皮膚和毛發表型中發揮著重要作用。”當然，還需要進一步的實驗來確定其他器官的表型變化是否也能通過恢復線粒體DNA而逆轉到野生型水平。這無疑是對人類醫學發展的進一步挑戰。