Nature Metabolism:田烨团队揭示线粒体氧化信号重塑衰老进程的新机制
生物世界·2026-02-04 12:11

研究核心发现 - 揭示了发育阶段的线粒体超氧阴离子是一种关键的保护性信号,通过重编程脂质代谢通路,保护核膜完整性并延缓衰老 [4] - 确立了“脂质过氧化”是核膜衰老的核心驱动力,靶向抑制脂质过氧化具有治疗早衰症及改善机体衰老的转化潜力 [4][11] - 该保护效应具有严格的时间窗口依赖性,必须在发育阶段产生氧化信号,才能“编程”生物体后续生命周期中的核膜稳态 [7] 作用机制 - 发育期的线粒体超氧信号抑制了脂质合成的关键调控因子SBP-1(哺乳动物SREBP的同源物),导致多不饱和脂肪酸合成的减少 [8] - 过量的多不饱和脂肪酸极易发生脂质过氧化,线粒体信号通过降低其水平,从源头上遏制了脂质过氧化链式反应,从而保护核膜 [8] - 若外源回补多不饱和脂肪酸(例如EPA(20:5)或AA(20:4)),则会破坏这种保护作用,加速核膜衰老 [8][13] 实验验证与模型 - 研究以秀丽隐杆线虫为模型,在发育阶段抑制线粒体电子传递链活性,诱导超氧阴离子产生,使线虫在老年期仍保持年轻态的核膜 [7][9] - 防御机制在进化上高度保守,在线虫、人类成纤维细胞以及模拟早衰综合征的猴细胞模型中均得到验证 [10] - 使用小分子药物直接抑制脂质过氧化,不仅能保护线虫核膜完整性、延缓衰老,还能显著改善衰老细胞及早衰细胞的核膜缺陷,并逆转多项衰老相关表型 [10] 技术工具 - 研究团队开发了基于人工智能与深度学习的核膜形态自动分析系统,能够对核膜的圆度、褶皱程度等特征进行多维度定量分析 [11] - 该工具已建立开放网站,旨在服务全球科研人员,推动细胞器形态学研究的标准化 [11]

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