逐渐起皱的皮肤,和越发稀少的毛发是衰老的两个明显迹象。岁月静好,也敌不过无情的“杀猪刀”,让人感慨,让人遗憾。但是最近一项新研究表明,这些衰老的生理特征并不一定是永久性的,它们也许会被逆转。该研究已发表在近日《Cell Death and Disease》上(点击左下角阅读原文)。
小鼠实验表明,通过治疗线粒体功能中一种基于突变的失衡,老态龙钟的小鼠又重新长出了毛发,皮肤皱纹也消失了,这些小鼠在几个星期内重新获得了健康、年轻的外表。美国阿拉巴马大学的遗传学家Keshav Singh说:“据我们所知,这项发现是史无前例的。”
正常小鼠(左);线粒体DNA耗尽两个月后的小鼠(中);恢复一个月后的小鼠(右)图片来源:《Cell Death and Disease》
抗衰老研究领域的焦点之一是所谓的衰老线粒体理论,该理论认为,线粒体DNA的突变会随着时间推移导致该细胞器的缺陷,从而引起衰老,而衰老与慢性病和其他疾病相关。
为了研究这些机制,Singh和其他研究人员通过遗传修饰小鼠以消除线粒体DNA(mtDNA)。他们向转基因小鼠的食物和饮水中添加强力霉素这种抗生素,从而导致线粒体功能异常的突变,使小鼠的线粒体DNA降至健康水平以下。
在八周的时间里,这些原本健康的小鼠身上出现了很多与自然衰老相似的生理变化:毛发变灰并减少、皮肤出现皱纹、移动缓慢,并且容易昏睡。
这些线粒体DNA被耗尽的小鼠还表现出皮肤细胞数量的增加,除了功能失调的毛囊外,还导致皮肤外层变得异常厚,阻止胶原纤维使皮肤褶皱的酶和抑制因子也失衡了。
图片来源:《Cell Death and Disease》
但是一旦停止喂食强力霉素,这些小鼠的线粒体就恢复正常了。在短短四个星期内小鼠们重新恢复了健康、年轻的外表。
实际上,这些小鼠恢复到它们线粒体DNA被操纵之前的样子,这说明,线粒体可能是皮肤衰老和毛发脱落的可逆调节因素。
Singh说:“这项研究表明,线粒体与细胞核相互作用的表观遗传机制在正常皮肤和毛发表型的恢复中起到重要作用。我们还需要更多的实验来确定其他器官中的表型变化是否也可以通过恢复线粒体DNA来逆转回原来的水平。”
尽管线粒体消耗影响了动物的全身,但是这种突变对身体其他器官的影响似乎没有那么大。这表明毛发和皮肤组织是最容易受到线粒体消耗影响的。但是这也可能意味着,该发现并非是能够延缓甚至逆转衰老生理学原因的“青春之泉”,而只能逆转这些表面的症状。至少科学界的某些人并没有被说服。
新南威尔士大学老龄化研究实验室的生物学家Lindsay Wu说:“虽然这是一个聪明的概念验证,但我并不认为它存在临床相关性。在该实验中的线粒体DNA突变率比正常衰老过程中观察到的线粒体DNA突变率高出了好多个数量级。我非常希望看到,如果他们将实验中的突变率降到正常衰老的水平时会发生什么。”
如果未来的研究采用这种方法,并且表明这种效果可以在小鼠以外的动物身上复现,那么就可以说明这是该领域一项重要发现了。
至少对这些研究人员来说,他们相信线粒体DNA可以使我们更加了解身体的时钟是如何停止的(或者说是被回拨到另一个时间)。
研究人员在论文中写道:“这种小鼠模型提供了一个前所未有的机会,帮助人们开发增强线粒体功能预防和治疗的药物,用于治疗与衰老相关的皮肤和毛发疾病,以及其他因线粒体功能异常导致的人类疾病。”
来源:中国生物技术网
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