衰老细胞,常被戏称为“僵尸细胞”,虽已停止分裂却依然活跃,并持续分泌炎症分子,驱动机体慢性炎症及多种年龄相关疾病。一项发表于《自然》的最新研究揭示了这些细胞如何通过线粒体代谢重编程,暴露炎症基因并维持炎症状态,同时发现干预该过程可改善老年小鼠的健康状况。
衰老细胞:炎症的持续来源
正常情况下,细胞分裂支持生长和损伤修复,但随年龄增长,越来越多细胞进入衰老状态。这些细胞并非惰性,正如共同通讯作者、桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学发现研究所的Peter Adams博士所言:“它们保持代谢活跃,并具有炎症程序,分泌炎症分子。”这种炎症状态被称为衰老相关分泌表型(SASP),与慢性炎症及多种疾病密切相关。然而,驱动SASP的分子机制尚不完全清楚。
线粒体双重信号暴露炎症基因
由梅奥诊所João Passos教授领导的团队发现,衰老细胞线粒体代谢异常,产生过量乙酰辅酶A。乙酰辅酶A与组蛋白相互作用,松弛DNA包装,使SASP相关炎症基因更易被转录。然而,仅此信号不足以维持炎症,还需第二个信号:受损线粒体泄漏的DNA和RNA激活免疫系统,开启炎症转录因子,这些因子靶向被暴露的基因。Adams博士解释:“至少两条线粒体相关通路汇聚:一条改变DNA存储方式,另一条增强暴露基因的表达。”
阻断代谢信号改善老年小鼠健康
研究团队使用药物CTPI-2阻断乙酰辅酶A合成的关键转运蛋白。在老年小鼠中,CTPI-2治疗抑制了多种组织的炎症,改善了组织功能和健康寿命。尽管免疫信号仍存在,但代谢信号被干扰后,SASP基因难以接近,产生功能性益处。Adams博士强调:“使用选择性抑制剂如CTPI-2减少乙酰辅酶A,进而减轻炎症,是一种值得探索的新型治疗策略。”该研究揭示了线粒体代谢与表观遗传的交互作用,为抗衰老干预提供了新靶点。
Reference: “Mitochondrial metabolism and epigenetic crosstalk drive SASP” by Hélène Martini, Jodie Birch, Francisco D. M. Marques, et al., 29 July 2026, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-026-10791-2
DOI: 10.1038/s41586-026-10791-2