什么是线粒体老化理论?

作者: meilin
位于: 未分类

老化或衰老是人类生命的组成部分。老年医学是围绕衰老过程和衰老影响的研究,而其中一个分支就是寻求对促进衰老生物过程的理解。目前有许多衰老理论,并且大多数都考虑线粒体这一微小细胞结构的作用。该结构对许多细胞功能有帮助,并且细胞分裂,细胞信号传导和细胞死亡等功能受干扰都会诱发衰老。可能最著名的线粒体老化理论关注的焦点是自由基这种不稳定氧分子对线粒体结构的影响

线粒体可以被视为细胞能量工厂。每一个人体细胞都拥有几十到成千上万个这样的工厂。每个小线粒体产生能量驱动从呼吸到走路等不同过程。它们通过将食物分子分解成电子,然后存储在三磷酸腺苷(ATP)能量包产生能量。

与其它细胞部分相比,线粒体结构有不同类型的脱氧核糖核酸(DNA)。线粒体包含的DNA也叫做线粒体脱氧核糖核酸(mDNA),它的保护水平不同于传统DNA。酶和组蛋白负责保护DNA防止遭受任何重大损害,但mDNA缺乏这些物质。因此,在线粒体受损时,也会影响能量过程和人体相关功能。细胞变性也因此成为线粒体衰老理论研究的重要方面之一。

与细胞线粒体老化理论密切相关的一个分支是自由基理论。体内大多数分子以稳定可预测的方式运转,但仍然会出现不稳定,尤其是体内氧分子。在氧分子失去秩序时,就会变成自由基。这些混乱微粒会给脆弱的地方造成严重破坏,并能在线粒体区域存活,因为每个线粒体为细胞呼吸。由于缺乏保护,线粒体DNA很容易遭受自由基攻击。

除了产生能量以外,线粒体还有其它重要功能,并且每项功能都被纳入线粒体老化理论的研究。例如,这种物质是细胞分裂(一个细胞分裂成多个新细胞)的重要基石。该过程帮助替换老旧细胞,因此在细胞分裂减缓或停止时,身体内外都能感觉到老细胞增殖的影响。功能失调线粒体会大大影响细胞分裂能力。

有一点需要注意,这些结构也对程序性细胞死亡(细胞自我毁灭的过程)有重大影响。促进这种自杀的过程包括DNA破碎,细胞膜突变,以及细胞核分解和收缩等。如果像许多研究人员认为的一样:程序性细胞死亡通过衰老表现出来,线粒体在促进程序性细胞死亡过程中扮演的角色也会加入到线粒体老化理论的研究中。

细胞间能相互沟通很大程度上是因为线粒体。线粒体帮助细胞发送与平衡,组织修复和其它过程有关的信号。线粒体持续性损伤会导致该信息传输过程出错。研究人员专注于线粒体出错导致许多疾病的理论。老化理论家也把错误细胞信号归咎为衰老过程。

许多因素会影响线粒体健康和功能。如前文所述,自由基理论提供了其中一种对缺陷线粒体的解释。细胞突变也会造成类似伤害,并且这些突变可以由饮食,遗传或偶尔因素引起。这种损伤有时还会源自自然磨损。由于大多数皮肤细胞的整个生命周期只有一个线粒体,因此是最容易看出衰老影响的部位。

针对线粒体老化理论的研究带来了许多治疗方法。例如,维生素B复合维生素就被认为能减缓和纠正一些由线粒体受损导致的酶缺陷。此外,在这些过程受阻时,硫辛酸和乙酰左旋肉碱物质会将大脑能量生产活动重新指向线粒体。

相关文章: