為什么細胞，乃至人類會衰老?答案可能與線粒體有很大關系，線粒體是為細胞提供能量的細胞器。雖然這個想法并不新鮮，但一直缺乏人體細胞的直接證據(jù)。到目前為止。

在 1 月 12 日發(fā)表于Communications Biology的一項研究中，由哥倫比亞大學研究人員領導的一個團隊發(fā)現(xiàn)，線粒體受損的人體細胞會通過加快速度并消耗更多能量來做出反應。雖然這種稱為代謝亢進的適應性提高了細胞的短期存活率，但它的代價很高：細胞衰老的速度急劇增加。

“這些發(fā)現(xiàn)是在患有罕見線粒體疾病的患者的細胞中進行的，但它們也可能與影響線粒體的其他疾病有關，包括神經(jīng)退行性疾病、炎癥和感染，”首席研究員 Martin Picard 博士說，他是副教授哥倫比亞大學瓦格洛斯內外科醫(yī)學院行為醫(yī)學(精神病學和神經(jīng)學)教授。

“此外，代謝亢進可能是大多數(shù)細胞隨著年齡增長而退化的關鍵原因。”

代謝亢進的細胞衰老得更快

人們普遍認為，線粒體缺陷(會損害食物來源向可用能量的轉化)會迫使細胞減慢新陳代謝速度以保存能量。然而，通過分析線粒體疾病患者細胞的代謝活動和能量消耗，研究人員發(fā)現(xiàn)線粒體受損的細胞的能量消耗增加了一倍。此外，重新分析數(shù)百名患有不同線粒體疾病的患者的數(shù)據(jù)表明，線粒體缺陷也會增加全身水平的生活能量成本。

雖然這種能量提升可以讓細胞保持運轉，但它也會降解細胞的端粒(保護我們染色體末端的帽)并激活應激反應和炎癥。凈效應加速了生物老化。

“當細胞消耗更多能量來制造短期生存所必需的蛋白質和其他物質時，它們很可能會從確保長期生存的過程中竊取資源，例如維持端粒，”研究生和主要作者 Gabriel Sturm 說。這項研究。

代謝亢進、疲勞和衰老

這種高代謝狀態(tài)可以解釋為什么患有線粒體疾病的人會出現(xiàn)疲勞和運動不耐受等癥狀。“為了彌補細胞中額外的能量消耗，你的身體會‘告訴’你不要過度勞累，以保存能量。隨著人們年齡的增長和他們的活力減弱，我們可能會看到同樣的動態(tài)，”皮卡德說。

該研究并未指出針對目前無法治愈的線粒體疾病患者的任何新療法，但它確實強化了目前對患者多運動的建議。“這似乎違反直覺，因為如果你更活躍，你會消耗更多的能量，并可能使你的癥狀惡化，”Sturm 說。“但眾所周知，運動可以提高有機體的效率。例如，與不運動的人相比，跑步的人使用更少的能量來維持基本的身體過程。”

提高機體效率會降低細胞的能量消耗并改善疲勞和其他癥狀，這可能部分解釋了運動對線粒體疾病患者和其他健康人的健康益處。

Picard 說，在尋找線粒體疾病的新療法時，研究人員應該關注代謝亢進。“雖然線粒體缺陷確實會損害細胞產生能量的能力，但能量缺乏可能不是主要的疾病引發(fā)者。我們的研究表明這些缺陷會增加能量消耗。為了在治療上移動針頭，我們可能需要針對代謝亢進。我們需要更多的研究知道這是否行得通。”

代謝亢進也常見于其他疾病。如果增加的細胞能量消耗在推動衰老過程中起著因果作用，那么針對高代謝可能是改善疲勞、改善人們生活質量甚至延緩生物衰老的一種方法。

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