衰老中的线粒体功能障碍
细胞衰老最初被定义为培养中原代细胞复制潜能的不可逆丧失,开始于端粒功能失调导致的持久性DNA损伤反应,端粒功能障碍可能由DNA复制过程中的端粒缩短、与复制无关的端粒损伤或各种其他胁迫引起。这些胁迫通常(但并非总是)涉及持久的DNA损伤反应。在目前的情况下,这些构建块中最重要的是衰老相关的线粒体功能障碍。
线粒体功能障碍是衰老表型的重要组成部分。它通过多个反馈回路与衰老的所有其他构建块相关联,功能失调的线粒体释放不同形式的危险相关分子模式(DAMPs),这些分子模式被先天免疫系统识别并促进炎症。例如心磷脂,当它暴露在受损的线粒体中时可以促进炎症,在衰老成纤维细胞中,心磷脂积累,成纤维细胞暴露于心磷脂足以诱导衰老。
为进一步研究,科学家们进行了染色实验,观察年轻成纤维细胞与衰老成纤维细胞的线粒体质量、膜电位和活性氧(ROS)水平。实验结果如上图所示,人成纤维细胞中的线粒体可以用MitoTracker(绿色)染色以显示线粒体质量和四甲基罗丹明甲酯(TMRM)(红色)以膜电位依赖性方式以低于饱和浓度在线粒体中积聚。线粒体网络在年轻细胞中更加碎片化,而线粒体在衰老中融合。线粒体超氧化物水平在衰老的人成纤维细胞中升高。在各种衰老模型中观察到氧化磷酸化(OXPHOS)功能缺陷,证实了衰老与OXPHOS效率低下之间的因果关系。
参考文献:
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