线粒体DNA如何影响我们的衰老?果蝇研究揭示关键秘密!

一项来自《Developmental Cell》的果蝇研究发现,线粒体DNA(mtDNA)在神经发育过程中会经历一个“瓶颈”阶段,导致神经细胞之间线粒体突变负荷差异大,这可能使部分神经元更容易衰老或患病。但同时,身体也会通过“纯化选择”机制,优先保留健康的mtDNA。这项研究让我们了解到mtDNA突变如何随着年龄积累,也暗示通过某些干预可能纠正这些突变,从而延缓衰老,预防神经退行性疾病。

每个细胞中都含有大量的线粒体DNA(mtDNA),但细胞间的突变负荷差异很大,这种现象被称为异质性(heteroplasmy)。随着发育和年龄增长,异质性的mtDNA突变会逐渐积累,导致线粒体疾病和神经退行性疾病的发生。来自《Developmental Cell》的研究团队开发了一种单分子线粒体DNA荧光原位杂交(mtDNA-smFISH)技术,能够特异性检测单个mtDNA分子,并在活体果蝇组织和人类细胞中,以单细胞分辨率观察和测量mtDNA的异质性水平。研究发现,在果蝇的神经发生过程中,mtDNA会经历一个“体细胞瓶颈”效应,这解释了神经元之间异质性变异度增加的原因,并符合数学模型预测,使得一些神经元更容易累积高突变负荷。然而,在神经发生和卵子发生过程中,mtDNA的分离伴随着“纯化选择”:身体更倾向于保留健康的野生型mtDNA,而非致病性mtDNA。这项研究揭示了发育过程中细胞命运的转变(伴随着细胞形态、行为和代谢的变化)如何影响有害mtDNA变异的传递和选择。该研究由未具名研究机构发布,为我们理解mtDNA在衰老和疾病中的作用提供了新的视角。

📎 来源:Developmental cell | 查看原文

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AI发现:肌肉细胞核变大,竟是衰老的铁证?抗炎可否逆转?

一项由韩国忠北国立大学柳东烈教授团队领衔的研究发现,AI深度学习技术通过分析人体肌肉切片,准确识别出细胞核增大是衰老肌肉的显著标志(准确率86.2%)。研究发现细胞核直径随年龄增长而显著增大(Spearman’s ρ = 0.71, p < 0.0001),且大细胞核与染色质重塑、细胞衰老、线粒体功能等衰老通路密切相关。更令人惊讶的是,儿童炎性肌病患者的肌肉也出现类似衰老的细胞核增大,这预示着抗炎可能成为对抗肌肉衰老的潜在途径。这项成果为开发新的肌肉衰老生物标志物和干预策略提供了全新方向。

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