线粒体是细胞的发电站,以ATP的形式生产我们几乎所有的能量。伴随着衰老,线粒体的功能也会逐渐衰退。更要命的是,线粒体功能障碍容易引发一系列年龄相关性疾病,例如心脑血管疾病、糖尿病、年龄相关性神经疾病和癌症等。 近期,阿拉巴马大学伯明翰分校(UAB)医学院的遗传学教授KeshavSingh带领团队的一大发现,再次关联着线粒体功能。他们发现,当线粒体功能受损,小鼠会在几周内皮肤起皱、大面积掉毛发。更意外的是,关闭引发功能障碍的突变可以让小鼠重返年轻,即衰老症状得到缓解。相关成果以Reversingwrinkledskinandhairlossinmicebyrestoringmitochondrialfunction为题发表在《CellDeathDisease》期刊上。 线粒体功能障碍引发衰老 在这项研究中,KeshavSingh以小鼠为模型,利用抗生素强力霉素诱导与线粒体功能障碍有关的突变,引发线粒体DNA缺失。 结果发现,当食用添加有强力霉素的食物或者饮用水4周内,这些小鼠头发逐渐发白、异常掉发、行动变迟缓、无精打采,这些变化类似于自然衰老。48周内,小鼠的皮肤开始起皱,而且雌性小鼠比雄性小鼠更严重。 突变被诱导后,其他器官的变化很少。这意味着,与其他组织相比,线粒体在皮肤中的作用更为重要。 逆转衰老 突变小鼠的皮肤会出现大量的皮肤细胞,且外层异常增厚、毛囊功能障碍以及炎症增加。这些病理变化类似于人类皮肤的外在老化(通常由日晒、长期吸烟等外因导致)。 同时,线粒体DNA缺失也会导致突变小鼠体内4种与衰老相关标记物的表达水平发生改变,类似于内在衰老(自然的衰老过程)。 意外的是,在停止使用强力霉素一个月后,这些已有衰老症状的小鼠会重返年轻,丢失的线粒体DNA会恢复。 小结 皮肤为什么会变皱?研究表明,皮肤中的基质金属蛋白酶和组织特异性抑制剂之间的平衡被破坏这两者平衡对于保持皮肤中的胶原纤维、防止起皱是必要的。 由抗生素诱导的这一突变会降低线粒体DNA水平,改变线粒体基因表达,并让线粒体中参与氧化磷酸化的复合体不稳定。 同时,逆转突变可以恢复线粒体功能,进而恢复皮肤、毛发。这表明,线粒体是皮肤衰老和脱发的可逆性调节因子。