新的研究确定了兴奋-线粒体DNA转录耦合（E-TCmito）是神经元活动与线粒体功能之间的关键联系，强调了其在应对衰老和阿尔茨海默病等疾病中认知衰退的潜力。

小鼠研究确定了一个将神经元活动与线粒体功能联系起来的关键机制，为应对与年龄相关的认知衰退提供了潜在策略。线粒体对于满足活跃神经元的能量需求至关重要，主要通过氧化磷酸化产生三磷酸腺苷（ATP）。随着哺乳动物年龄增长，大脑中线粒体代谢的效率下降，显著影响神经元和网络功能。氧化磷酸化途径的破坏导致氧化应激和线粒体功能障碍，加剧了这些挑战。

理解与衰老相关的线粒体衰退的挑战

然而，氧化磷酸化活性下降及其对衰老神经元中线粒体效率影响的机制仍然知之甚少，这限制了针对年龄相关认知衰退的干预措施的开发。为了解决这个问题，Wenwen Li及其同事研究了年轻和老年小鼠海马体中线粒体转录在认知中的作用。Li等人确定了一种新的耦合机制，他们称之为兴奋-线粒体DNA转录耦合（E-TCmito），它将神经元兴奋与线粒体DNA转录联系起来。这种耦合不同于传统的核内兴奋-转录耦合，对于维持突触和线粒体健康至关重要。在衰老的大脑中，E-TCmito的有效性下降，导致认知缺陷。值得注意的是，通过增强老年小鼠的E-TCmito，作者观察到认知功能改善，突显了其作为对抗与衰老相关的认知衰退的治疗靶点的潜力。

“通过创新工具、创新生理学和行为实验的令人印象深刻的组合，Li等人提供了对衰老哺乳动物大脑中线粒体生物学的关键见解，”Deniz Bingul和Scott Owen在一篇相关的Perspective中写道。“这些发现提出了识别与线粒体功能障碍相关的年龄相关神经认知疾病（包括阿尔茨海默病和帕金森病）靶点的可能性。”

参考原文： Wenwen Li, et al. “Boosting neuronal activity-driven mitochondrial DNA transcription improves cognition in aged mice”. Science. 20 December 2024. DOI: 10.1126/science.adp6547.