北京
要真正理解衰老，我们必须先弄清楚单个细胞内部正在慢慢瓦解的是什么。
究竟是什么让我们的细胞随时间推移效率降低、更容易受疾病侵袭，并最终崩溃？
由德国弗里茨·利普曼研究所（FLI）研究人员领衔的一项新研究，详细揭示了细胞的能量引擎——一种名为线粒体的细胞器——是如何随着年月推移而逐渐放慢脚步的新发现。
通过分析线虫模型、人体组织和人类细胞，研究人员发现，一种特定的脂质（即脂肪）分子——磷脂酰胆碱——的水平会随年龄增长而下降。
他们的实验还表明，通过饮食恢复磷脂酰胆碱水平，可以使疲惫的线粒体重焕活力。
研究人员报告称：“我们的研究揭示，磷脂酰胆碱合成的下降是一种此前未被重视、且在进化上保守的自然线粒体老化驱动因素，可以通过膳食补充剂来克服。”
磷脂酰胆碱的主要职责之一，是维持包裹线粒体的膜处于良好状态。与细胞膜一样，线粒体膜也是由磷脂酰胆碱这类脂质构成的。
研究人员发现，当这种脂质的供应开始枯竭时，会直接影响到线粒体在细胞内的运行状况。
但是，在线虫的饮食中添加磷脂酰胆碱或胆碱（一种可在体内自然转化为磷脂酰胆碱的营养素），能使线粒体恢复到更年轻、更有弹性的状态。
该新研究的第一作者、FLI细胞生物学家泰蒂亚娜·波利耶扎耶娃说：“这种分子对线粒体的结构、连接性和功能有如此强的影响，连我们自己都感到惊讶。”
基于人体组织样本的分析显示，磷脂酰胆碱水平较低在患有糖尿病或肥胖症的人群中更为常见，而较高水平则对应更快的步行速度和更好的记忆力——这些都是更健康老化的标志。
对比年轻、中年和老年线虫的实验表明，磷脂酰胆碱水平随时间下降，是因为随着年龄增长，制造这种脂质的蛋白质的生产过程被逐步调低。
结果，线粒体用来构建其膜的建筑材料变少，它们因此变得越来越破碎且功能失调。
通常，在生命早期阶段和健康细胞中，线粒体能够轻易融合在一起，形成长而灵活的链，帮助细胞分配能量和其他物资。
然而，实验显示，随着年龄增长以及磷脂酰胆碱减少，线粒体变得不那么灵活，更难适应细胞的能量需求。
来自FLI的细胞生物学家玛丽亚·叶尔莫拉耶娃说：“你可以把整个系统想象成一个精细分叉的电网，随着年龄增长而日益损坏：连接断裂，电流停滞。虽然能量生产仍在继续，但效率更低、更不可持续，能量也无法再灵活地分配。”
人体组织数据中还出现了另一件事：磷脂酰胆碱的下降在男性和女性中存在差异。男性出现的是渐进式下降，而女性则更为急剧——尤其是在绝经年龄前后（通常为45岁至55岁左右）。
研究人员认为，这些化学失衡及随后线粒体功能的变化，可能在人生这一阶段扮演着重要角色。
叶尔莫拉耶娃说：“这一观察结果尤其值得注意，因为它恰好与许多女性反映精力水平显著下降和持续性疲劳开始出现的时间点相吻合。”
新发现的磷脂酰胆碱减少并非细胞能量站随年龄增长而开始磨损的唯一原因，但它似乎是一个重要推手，因此值得科学家进一步探究。
虽然人类远比线虫复杂，但知道提升这种缺失脂质的水平或许能逆转线粒体衰老的某些迹象，是令人鼓舞的。
接下来，研究人员希望更详细地探究磷脂酰胆碱水平下降如何在分子层面影响线粒体膜：这些膜的结构会发生怎样的变化？
功能失常的线粒体与一系列疾病和慢性病症有关，包括糖尿病、癌症以及帕金森病等神经退行性疾病。
这项研究指出了或许能够修复衰老线粒体相关问题的又一条途径。
叶尔莫拉耶娃说：“我们的工作表明，线粒体衰老和更广泛的系统性衰老，至少在一定程度上是可以被调节的。如果我们理解了背后的过程，就有可能采取有针对性的对策。”
该研究已发表于《自然·通讯》。
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