为什么细胞,通过扩展人类的年龄吗?答案可能有很多与线粒体为细胞提供能量的细胞器。虽然这一想法并不新鲜,在人类细胞缺乏直接证据直到现在。
在一个研究发表在《通信生物学,哥伦比亚大学的研究人员领导的研究小组发现,人类细胞受损的线粒体回应,踢到一个更高的齿轮和消耗更多的能量。虽然这种适应,称为代谢亢进,提高细胞的短期生存,它一个高代价的:一个戏剧性的增加速率细胞的年龄。
“罕见患者发现在细胞线粒体疾病,但他们也可能对其他疾病的相关性,影响线粒体,包括神经退行性疾病、炎症和感染,”首席研究员说马丁•皮卡德博士行为医学副教授哥伦比亚大学(在精神病学和神经病学)瓦大学的内科医生和外科医生。
“此外,代谢亢进可能是一个关键原因大多数细胞恶化随着年龄的增长。”
Hypermetabolic细胞老得快
一般认为,线粒体缺陷(影响食物来源的转换成可用能量)将迫使细胞减缓他们的代谢率,以节省能源。然而,通过分析代谢活动和能量消耗细胞的线粒体疾病的患者,研究人员发现,细胞受损的线粒体双能量消耗。此外,从数以百计的不同的线粒体疾病患者re-analyzing数据也表明,线粒体缺陷增加全身的精力充沛的生活成本水平。
尽管这种能量增加使电池运行,它也降低了细胞的端粒(帽,保护染色体的末端)并激活应激反应和炎症。净效应加速生物老化。
“当细胞消耗更多的能量来制造蛋白质和其他短期生存所必须的物质,它们可能窃取资源从流程确保长期生存,维持端粒,”盖伯瑞尔Sturm说,研究生和这项研究的第一作者。
代谢亢进、疲劳和老化
这hypermetabolic状态可以解释为什么患有线粒体疾病的经验疲劳和运动不耐受,其他症状。”以弥补额外的能源消耗在你的细胞,你的身体告诉你不要用力过猛,节约能源。我们可能会看到相同的动态随着人们年龄的增长,他们的活力减少,”皮卡德说。
研究并没有指出任何新的治疗患者线粒体疾病,目前没有治愈,但它确实加强当前建议病人多运动。”似乎是违反直觉的,因为如果你更加活跃,你会消耗更多的能量,可能使症状恶化,“Sturm说。“但是锻炼提高有机体的效率。个体经营,例如,使用更少的能源来维持基本的生理过程比没有的人体力活动”。
提高生物的效率,这将降低能源使用的细胞,改善疲劳等症状,可能部分解释锻炼对健康的好处在线粒体疾病患者和健康的人。
在他们寻找新的治疗线粒体疾病,研究人员应重点关注代谢亢进,皮卡德说。“尽管线粒体缺陷做损害细胞产生能量的能力,精力不足可能不是主要疾病的引发剂。我们的研究显示这些缺陷增加能耗。把针治疗,我们可能需要目标代谢亢进。我们需要更多的研究来知道这工作。”
在其他疾病代谢亢进也常见。如果增加细胞能量消耗起着因果的作用把老化过程中,针对代谢亢进可能是一种改善疲劳,改善人们的生活质量,甚至减缓生物老化。
