健康教育网
线粒体（右侧的细胞器）与细胞核相互作用，以确保细胞健康运行。图片由Ana Gomes提供
通过施用由人体自然产生的分子，科学家们恢复了老年小鼠细胞内核与线粒体之间的通讯，从而逆转了衰老的迹象。
研究人员已经发现哺乳动物衰老的原因可能是可逆的。
这一发现的实质是一系列分子事件，这些事件使细胞内部的细胞核与线粒体之间能够进行通讯。随着通讯中断，老化加速。通过管理人体天然产生的分子，科学家们恢复了年长小鼠的通讯网络。随后的组织样本显示出与许多年轻动物相当的关键生物学特征。
哈佛大学医学院遗传学教授大卫·辛克莱尔（David Sinclair）说：“我们发现的衰老过程就像一对已婚夫妇，他们年轻时就沟通良好，但是随着时间的流逝，他们生活在近距离的环境中，沟通中断了。”在书房上。“就像一对夫妻一样，恢复沟通可以解决问题。”
这项研究是哈佛医学院，美国国立衰老研究所和澳大利亚悉尼新南威尔士大学之间的一项联合项目，辛克莱还在那里担任职务。
研究结果于12月19日发表在Cell中。
通讯故障
线粒体通常被称为细胞的“动力室”，产生化学能以执行基本的生物学功能。这些自成一体的细胞器生活在我们的细胞中，并拥有自己的小型基因组，长期以来一直被认为是衰老的关键生物学参与者。随着加班时间越来越多，许多与年龄有关的疾病（例如阿尔茨海默氏病和糖尿病）逐渐出现。
研究人员通常对衰老是否可以逆转这一观点持怀疑态度，这主要是由于流行的理论认为，与年龄有关的疾病是线粒体DNA突变的结果，而突变却不能逆转。
辛克莱和他的小组多年来一直在研究衰老的基础科学（广义上被定义为功能随着时间的推移而逐渐下降），主要研究一组称为瑟土因的基因。他实验室的先前研究表明，SIRT1这些基因之一被化合物白藜芦醇激活，该白藜芦醇存在于葡萄，红酒和某些坚果中。
红色的Sirt1蛋白环绕细胞的染色体蓝色。图片由Ana Gomes提供
辛克莱实验室的博士后科学家安娜·戈麦斯（Ana Gomes）一直在研究其中已删除该SIRT1基因的小鼠。尽管他们准确地预测了这些小鼠会显示出衰老迹象，包括线粒体功能障碍，但研究人员惊讶地发现，大多数来自细胞核的线粒体蛋白处于正常水平；仅减少了由线粒体基因组编码的那些。
戈麦斯说：“这与文献所建议的不一致。”
在Gomes和她的同事调查造成这种情况的潜在原因时，他们发现了一系列复杂的事件，这些事件始于一种叫做NAD的化学物质，最后是一个关键分子，该关键分子传递信息并协调细胞核基因组与线粒体基因组之间的活动。只要基因组之间的协调保持流动，细胞就可以保持健康。SIRT1的角色是中介，类似于保安人员。它确保了称为HIF-1的介导分子不会干扰交流。
由于尚不清楚的原因，随着年龄的增长，最初化学NAD的水平会下降。如果没有足够的NAD，SIRT1将无法保持对HIF-1的关注。HIF-1的水平升高，并开始对原本就平稳的跨基因组交流造成严重破坏。研究小组发现，随着时间的流逝，这种交流的丧失会降低细胞产生能量的能力，并且衰老和疾病的迹象会变得明显。
Gomes说：“老化过程的这一特定组成部分以前从未被描述过。”
虽然此过程的崩溃导致线粒体功能迅速下降，但其他衰老迹象则需要更长的时间才能发生。戈麦斯发现，通过施用一种内源性化合物将细胞转化为NAD，她可以修复断裂的网络并迅速恢复通讯和线粒体功能。如果在几天之内足够早地给予化合物（在突变积累过多之前），则可以逆转老化过程的某些方面。
当Sirt1失去监视HIF-1的能力时，线粒体与细胞核之间的通讯就会中断，衰老会加速。图片由Ana Gomes提供
癌症联系
研究人员检查了已经服用了产生NAD化合物的两岁小鼠的肌肉，研究人员寻找了胰岛素抵抗，炎症和肌肉萎缩的指标。在所有这三种情况下，小鼠的组织都类似于六个月大的小鼠。在人类时代，这就像是在这些特定地区将60岁的孩子转变为20岁的孩子。
这一发现的一个特别重要的方面涉及HIF-1。HIF-1不仅是阻碍交流的侵入性分子，而且在人体缺氧时通常会开启。否则，它保持沉默。但是，已知癌症会激活并劫持HIF-1。研究人员一直在研究HIF-1在癌症生长中的确切作用。
Gomes说：“发现在许多癌症中都会开启的一种分子在衰老过程中也会开启，这一点当然很重要。”“我们现在开始看到，癌症的生理学在某些方面与衰老的生理学相似。也许这可以解释为什么最大的癌症风险是年龄。”
辛克莱尔说：“显然，这里要做的工作还很多，但是如果这些结果成立，那么如果提早发现衰老的某些方面可能是可逆的。”
研究人员现在正在研究在小鼠中产生NAD的化合物的长期结果，以及它如何影响整个小鼠。他们还在探索该化合物是否可用于安全治疗罕见的线粒体疾病或更常见的疾病，例如1型和2型糖尿病。从长远来看，辛克莱计划测试该化合物是否能使小鼠更健康，更长寿。
辛克莱实验室由美国国家老龄研究所（NIA / NIH），格伦医学研究基金会，青少年糖尿病研究基金会，联合线粒体疾病基金会以及舒拉克家族的礼物资助。
出版物：Ana P. Gomes等人，“衰老过程中NAD +的下降导致假性低氧状态破坏了核线粒体的沟通”，细胞，第155卷，第7期，1624-1638年，2013年12月19日；土井：10.1016 / j.cell.2013.11.037
图片：安娜·戈麦斯（Ana Gomes）
