長(cháng)皺紋、脫發(fā)是很多人衰老的典型現象。這一表征是否可以逆轉？現在，科學(xué)家們在小鼠身上驗證了這一可能。他們發(fā)現，當線(xiàn)粒體功能受損，小鼠會(huì )在幾周內皮膚起皺、大面積掉毛發(fā)。更意外的是，關(guān)閉引發(fā)功能障礙的突變可讓小鼠“重返年輕”——衰老癥狀得到緩解。
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7月20日，《Cell Death & Disease》期刊發(fā)表了這一篇題為“Reversing wrinkled skin and hair loss in mice by restoring mitochondrial function”的文章。由阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校（UAB）醫學(xué)院的遺傳學(xué)教授Keshav Singh帶領(lǐng)的團隊發(fā)現，引發(fā)這一奇妙“現象”的突變發(fā)生在核基因中，關(guān)聯(lián)著(zhù)線(xiàn)粒體功能。
線(xiàn)粒體功能障礙引發(fā)衰老
線(xiàn)粒體是維持細胞能量供給、有氧呼吸的主要場(chǎng)所。伴隨著(zhù)衰老，線(xiàn)粒體功能也會(huì )逐漸衰退。更要命的是，線(xiàn)粒體功能障礙容易引發(fā)一系列年齡相關(guān)性疾病，例如心血管疾病、糖尿病、年齡相關(guān)性神經(jīng)疾病和癌癥等。
在這項研究中，Keshav Singh以小鼠為模型，利用抗生素強力霉素（doxycycline）誘導與線(xiàn)粒體功能障礙有關(guān)的突變，引發(fā)線(xiàn)粒體DNA缺失。
結果發(fā)現，當食用添加有強力霉素的食物或者飲用水4周內，這些小鼠的頭發(fā)會(huì )變白、掉發(fā)、行動(dòng)遲緩、無(wú)精打采，這些變化類(lèi)似于自然衰老。4-8周內，小鼠的皮膚開(kāi)始起皺，而且雌鼠比雄鼠更嚴重。
突變被誘導后，其他器官的變化很少。這意味著(zhù)，與其他組織相比，線(xiàn)粒體在皮膚中的作用更為重要。
中間小鼠：在線(xiàn)粒體DNA缺失幾周內，小鼠皮膚會(huì )起皺，以及大面積的毛發(fā)脫落；右圖小鼠：當關(guān)閉這一突變基因恢復線(xiàn)粒體功能之后，衰老小鼠會(huì )“重返年輕”——重獲光滑的皮膚和厚厚的皮毛，且與同齡的健康小鼠沒(méi)有區別；左圖小鼠：正常對照。圖片來(lái)源：UAB
逆轉衰老
戲劇性的是，這種脫發(fā)、長(cháng)皺紋現象可以通過(guò)關(guān)閉突變進(jìn)行逆轉！在停止使用強力霉素一個(gè)月后，這些已有衰老癥狀的小鼠會(huì )“重返年輕”，丟失的線(xiàn)粒體DNA會(huì )恢復。
突變小鼠的皮膚會(huì )出現大量的皮膚細胞，且外層異常增厚、毛囊功能障礙以及炎癥增加。這些病理變化類(lèi)似于人類(lèi)皮膚的外在老化（extrinsic aging，通常由日曬、長(cháng)期吸煙等外因導致）。
同時(shí)，線(xiàn)粒體DNA缺失也會(huì )導致突變小鼠體內4種與衰老相關(guān)標記物的表達水平發(fā)生改變，類(lèi)似于內在衰老（intrinsic aging，自然的衰老過(guò)程）。
小結
皮膚為什么會(huì )變皺？研究表明，皮膚中的基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase enzymes）和組織特異性抑制劑之間的平衡被破壞——這兩者平衡對于保持皮膚中的膠原纖維、防止起皺是必要的。
由抗生素誘導的這一突變會(huì )降低線(xiàn)粒體DNA水平，改變線(xiàn)粒體基因表達，并讓線(xiàn)粒體中參與氧化磷酸化的復合體不穩定。
同時(shí)，逆轉突變可以恢復線(xiàn)粒體功能，進(jìn)而恢復皮膚、毛發(fā)。這表明，線(xiàn)粒體是皮膚衰老和脫發(fā)的可逆性調節因子。
參考資料：
1）Scientists reverse aging-associated skin wrinkles and hair loss in a mouse model
原標題：長(cháng)皺紋、掉發(fā)？Nature子刊：逆轉皮膚衰老的關(guān)鍵在線(xiàn)粒體
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