线粒体DNA与衰老的研究进展(一)
老化皮肤成纤维细胞的研究进展
白ＡＰ一１，调节帅一１，３基因的表达，从而调控删Ｐｓ的表达，
降解胶原【１９】。研究人员进一步证实，自然老化皮肤的胶原降 低是由于成纤维细胞合成胶原减少，分泌的ＭＭＰ一１，２增加， 而光老化皮肤的胶原减少主要是成纤维细胞分泌Ｍ肝增加， 而胶原合成下降不明显嘲。Ｍ肝活性增强，降解胶原纤维、弹 性纤维和基质增多，导致皮肤松弛，出现较深皱纹。 真皮组织结构的维持除了与ｌｄｌｄＰｓ活性有关之外，还与 其组织抑制剂ＴＩＭＰ关系密切。近年来相关研究表明［２１１，ＭＭＰｓ 分泌增加，或者ＴＩＭＰ分泌减少均使胶原分子细胞内降解增 加。例如局部应用脱氢表雄酮可以诱导成纤维细胞表达转化 生长因子一１３和结缔组织生长因子，抑制ⅦＶｌＰ－１合成，促进 ＴＩＭＰ一１分泌，使胶原合成增ｊ］ｇｔ２ｚｊ。
ＢｉｏｃｈｅｍＢｉｏｐｈｙｓ，２００１，３８９（１）：１－６．
［１６］Ｂｅｍｅｂｕｒｇ Ｍ，Ｐｌｅｔｔｃｎｂｅｒｇ Ｈ，Ｋｒｕｔｍａｌｍ Ｊ．Ｐｈｏｔｏａｇｉｎｇ ｏｆｈｕｍａｎ ｓｋｉｎ 硼．ＰｈｏｔｏｄｅｒｍａｔｏｌＰｈｏｔｏｉｍｍｕｎｏｌ Ｐｈｏｔｏｍｅｄ，２０００，１６（６）：２３９—２４４． 【１７］Ｋｏｎｄｏ Ｓ．Ｔｈｅ ｒｏｌｅｓ ｏｆｅｙｔｏｋｉｎｅｓ ｉｎ ｐｈｏｔｏａｇｉｎｇ【刀．Ｊ Ｄｃｒｍａｔｏｌ Ｓｃ皮肤科杂志，２００３，３２（Ｄ：４２４－４２６． 【１５］Ｂｉｅｓａｌｓｋｉ ＩｌＫ，Ｏｂｅｒｍｕｅｌｌｅｒ－Ｊｅｖｉｃ ＵＣ．ＵＶ ｌｉｇｈｔ，ｂｅｔａ－ｃａｒｏｔｅｎｅ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ｓｋｉｎ－ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ａｎｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｙ ｈａｒｍｆｕｌ ｅｆｆｅｃｔｓ【Ｊ】．Ａｒｃｈ
凋亡［７】。
星状。细胞核较大，扁卵徊形，着色浅，核仁明显Ⅲ。细胞质较 丰富，呈弱嗜碱性。胞质内有较多的核糖核酸，碱性磷酸酶的 活性很强。电镜下，细胞表面有一些微绒毛和粗短的突起，胞 质内富含粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体。 成纤维细胞的超微结构表明，细胞合成蛋白质功能旺 盛。成纤维细胞既合成和分泌胶原蛋白，弹性蛋白，生成胶原 纤维、网状纤维和弹性纤维，也合成和分泌糖胺多糖和糖蛋 白等基质成分“】。在婴儿和青年人皮肤中，Ｉ犁胶原蛋白的含 量约占７０％，ＩＩＩ型胶原蛋白占３０％。在衰老过程中，成纤维 细胞合成Ｉｌｌ型胶原蛋白增加，Ｉ型胶原蛋白减少。成纤维细 胞受损，还町以产生大量异常弹性蛋白，导致皮肤弹性下降， 皱纹增多，且难以平复。
线粒体DNA(mtDNA)与肿瘤的发生发展及细胞凋亡的相关性研究进展
基 因编 码 蛋 白参 与 了 线 粒 体 的 氧 化 过 程 ， 因此 成活跃 ， 易受外 界干 扰 ； 责 ｍＤ Ａ复 制 的 Ｄ Ａ聚 负 ｔＮ Ｎ ｍＤ Ａ易受 活 性 氧 （ｅｃｉ ｘ ｇｎｓｅｉｓ Ｒ Ｓ 损 合酶 ｒ 对能 力差 ， ｔ Ｎ ｔＮ ｒａｔ ｅｏｙｅ ｐ ｃ ， Ｏ ） ｖ ｅ 校 而 Ｒ Ａ基 因部 位 易 形 成发 夹 样
线粒体 Ｄ Ａ ｍＤ Ａ） Ｎ （ ｔＮ 与肿瘤的发生发展及细胞凋亡的相关性研究进展
刘 宗 文 综 述 张 云 汉 ， 陈奎 生 审校
（ 南 省 肿 瘤 病 理 重 点 实 验 室 ， 州 大 学基 础 医学 院病 理 学教 研 室 ， 州 ４ ０ ５ ） 河 郑 郑 ５０ ２ 关 键 词 ：线 粒 体 Ｄ Ａ； 瘤 ； Ｎ 肿 细胞 凋 亡 中图 分 类 号 ： ３ １３ Ｒ ６ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： ６２—７０ （０７ ０ ０ １ — ５ １７ ６ ６ ２ ０ ） １— ０ １ ０
全部 ｍ Ｄ Ａ的 ６ ｔＮ ％左 右 。
由于 ｍＤ Ａ 自身 的特 点 ： 子 量 小 ， ｔＮ ｔＮ 分 ｍＤ Ａ缺
乏组 蛋 白和 Ｄ Ａ结 合 蛋 白 的保 护 ， 粒 体 内脂 肪／ Ｎ 线
Ｄ Ａ 的 比值 很 高 ， Ｎ 因而 ｍｔＮ Ｄ Ａ易 于 和致痛 物 尤 其是 ｍＤ Ａ不 仅处 于线 粒 体 的 呼 吸场 所 中 ， ｔＮ 同时 ｍＤ Ａ 嗜脂性 致癌 物结 合 ； ｔＮ 整个 细 胞周 期 过 程 中 ， ｔＮ ｍＤ Ａ合
伤； 由于这些 损 伤 ， 上 ｍ Ｄ Ａ 自身 结 构 的 特 点 ， 加 ｔＮ 常 结 构 ， 而使 其 复 制 错 误 频 率 明 显 高 于 核 Ｄ Ａ； 从 Ｎ 常有 ｍＤ Ａ发 生拷 贝数 量 、 因突 变 和微 卫 星 的 不 ｍＤ Ａ与氧 化磷 酸 化 场 所 相距 甚 近 ， ຫໍສະໝຸດ 暴 露 于 氧 ｔＮ 基 ｔＮ 直
线粒体蛋白质组学的研究进展
线粒体蛋白质组学的研究进展【摘要】线粒体是真核细胞重要的细胞器，随着蛋白质组技术的进展和完善，一些新方式也被应用于线粒体蛋白质的研究，线粒体蛋白质组研究尽管已取得了一些功效，但线粒体蛋白质组数据库中的数据仍较匮乏，而且还有一些问题亟待解决和改善。
【关键词】线粒体；蛋白质组学人类体细胞中除红细胞，其他所有细胞均含有线粒体。
线粒体是真核细胞重要的细胞器，它不仅是机体的能量代谢中心，而且还参与多种重要的细胞病理进程。
线粒体拥有自己的DNA（mtDNA），能够进行转录、翻译蛋白质合成。
线粒体含有500～2 000种蛋白质，约占整个细胞蛋白质种类的5%~10%。
线粒体的蛋白质参与机体许多生理、病理进程，如参与电子传递和ATP合成、三羧酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸降解等进程。
线粒体蛋白质结构与功能的改变与人类许多疾病相关，如退行性疾病、心脏病、衰老和癌症。
运用蛋白质组研究技术，从整体上研究这些蛋白质在生理及病理状态下的转变趋势及彼此关系，能够为线粒体作用机制的探讨提供新的有力的支持。
1 线粒体的超微结构和功能线粒体是机体细胞中重要的亚细胞器，它具有独特的超微结构和多种重要的生物学功能。
线粒体由两层膜包被，外膜滑腻，内膜向内折叠形成嵴，两层膜之间有腔，线粒体中央是基质。
基质内含有与三羧酸循环所需的全数酶类，内膜上具有呼吸链酶系及ATP酶复合体。
线粒体是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的要紧场所，有细胞“动力工厂”之称。
线粒体合成的ATP供给几乎所有的细胞生理进程：从骨骼肌和心肌的收缩，到细胞膜跨膜离子梯度的维持、乃至激素和神经递质的分泌等。
另外，线粒体有自身的DNA和遗传体系，但线粒体基因组的基因数量有限，因此，线粒体只是一种半自主性的细胞器。
线粒体的要紧化学成份是蛋白质和脂类，其中蛋白质占线粒体干重的65%~70%，脂类占25%~30%。
在肝细胞线粒体中外膜、内膜、膜间隙和基质四个功能区，各蛋白质的含量依次为：基质67%，内膜21%，外膜8%，膜间隙4%。
细胞衰老在眼表疾病中的研究进展
国际眼科纵览 2021 年 2 月第 45卷第 1期 Int R e v O p hlhalmo丨，Feh. 2021，Vol. 45, 1N». 1• 71 ••综述•细胞衰老在眼表疾病中的研究进展刘江文杭项敏泓上海中医药大学附属普陀医院眼科200062通信作者：项敏私，Email:xiangminhong@【摘要】细胞衰老是指细胞生理功能的衰减，包括增生能力下降、细胞周期停滞、细胞凋亡、衰老相关基因表达增加等现象，近年来随着人们对衰老的进一步认识及细胞衰老检测方法的不断补充与升级，为临床治疗衰老相关性疾病提供了新思路和新方法 <:目前发现眼表的诸多疾病与衰老相关,如干眼症、睑板腺功能障碍、结膜松弛症、F uchs角膜内皮营养不良、翼状胬肉与睑裂斑等，提示眼表疾病可从细胞衰老的角度来进一步认识及诊治。
（国际服科纵览，202/, 45:7/-Z5)【关键词】细胞衰老；眼表疾病;干眼；睑板腺功能障碍;结膜松弛症基金项目：国家自然科学基金资助（82074495 );上海市卫生和计划生育委员会科研课题(201840196);上海市普陀区中心医院英才计划（2017202B)D0I：10.3760/ cm a.j.issn. 1673-5803. 2021.01.014Research progress of cell senescence in ocular surface diseasesLiu Jiang %Wen Hang ^Xiang MinhongDepartment o f Ophthalmology, Putuo Hospital, Shanghai University o f Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200062, ChinaCorresponding author-, Xiang Minhong, Email ：xiangminhong@ sohu. com【A bstract】Cell senescence refers to the attenuation of cell physiological functions, including phenomena such as decreased proliferation capacity, cell cycle arrest, cell apoptosis, and increased expressionof senescence-related genes. In recent years, with peopled further understanding of aging and the continuoussupplement and upgrade of cell aging detection methods, new ideas and new methods have been provided forclinical treatment of aging-related diseases. At present, many ocular surface diseases are found to be relatedto aging, such as dr)1eye, meibomian gland dysfunction, conjunctiochalasis, Fuchs comeal endothelial dystrophy, pterygium and pinguecula. It suggests that the ocular surface diseases ran be further understood, diagnosed and treated from the perspective of cell senescence. (hit Rev Ophthalmol，2021，45: 71-75)【Key words】cell senescence; ocular surface diseases; dry eye; meibomian gland dysfunction; con-junctivochalasisFund program ：National Natural Science F undation of China (82074495) ；Scientific Research ProjectOf Shanghai Municipal Health and Family Planning Commission (201840196) ；Shanghai Putuo District Central Hospital Talents Program (2017202B)DOI：10.3760/ cm a.j.issn. 1673-5803.2021.01.014生物学家将衰老定义为年龄相关的或随年龄渐 进的内在生理功能下降，导致死亡率增加和生殖再 生率的下降。
线粒体自噬机制、相关疾病及中药对其调节作用的研究进展
线粒体自噬机制、相关疾病及中药对其调节作用的研究进展目的：了解线粒体自噬机制、相关疾病及中药（包括活性部位/成分）对其调节作用的研究进展，为促进中药药效物质挖掘、药理作用和机制研究以及创新中药研发等提供参考。
方法：以“线粒体自噬”“机制”“疾病”“中药”“部位”“成分”“Mitophagy”“Mechanism”“Diseases”“Traditional Chinese medicines”“Herbal medicines”“Site”“Component”等为关键词，组合查询中国知网、万方、维普、PubMed、ScienceDirect、SpringerLink、Web of Science等数据库收录的相关文献，检索时限均为各数据库建库起至2018年5月，就线粒体自噬的分子机制、相关疾病及中药（包括活性部位/成分）对其调节作用的研究进展进行汇总与分析。
结果与结论：共检索到相关文献1 925篇，其中有效文献54篇。
线粒体自噬的调控主要由PTEN诱导激酶1（Pink1）/E3泛素连接酶Parkin、Nix/BNIP3、Mieap、FUN14结构域包含蛋白1（FUNDC1）、腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）、UNC-51样激酶1（ULK1）、高迁移率族蛋白B1（HMGB1）等蛋白介导，其功能异常可能会导致神经退行性疾病（阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩性侧索硬化等）、肿瘤、心脏疾病（心肌缺血、心肌梗死等）、肝脏疾病（非酒精性脂肪肝、酒精性脂肪肝、肝损伤等）、代谢性疾病（胰岛素抵抗、尼曼匹克氏病等）的发生。
部分中药活性部位/成分（三七总皂苷、槲皮素、白藜芦醇、姜黄素、褐藻素等）可通过激活AMPK、抑制Pink1/Parkin途径、增强Beclin1的表达等方式来调节线粒体自噬。
深入研究中药对线粒体自噬的调节作用，有助于为揭示中药发挥药效作用的物质基础及本质、提高新药研发与临床治疗水平提供参考。
关键词线粒体自噬；自噬机制；疾病；中药；活性部位；活性成分；调节作用线粒体自噬（Mitophagy）是指细胞通过自噬的机制选择性地清除受损或功能不完整的线粒体的过程。
衰老的细胞学及分子机理
衰老的细胞学及分子机理发表时间：2013-04-24T13:30:25.780Z 来源：《医药前沿》2013年第7期供稿作者：王雪婷[导读] 衰老作为生物生长发育的必经阶段，历来受到人们的关注。
王雪婷 (首都铁路卫生学校 100070) 【摘要】衰老作为生物生长发育的必经阶段，历来受到人们的关注。
本文对衰老的细胞学和分子生物学研究机理进行了综述，着重回顾了自由基、线粒体DNA损伤、免疫系统、端粒与衰老的关系；并对与衰老有关的基因进行了总结。
【关键词】衰老自由基线粒体DNA 端粒免疫基因【中图分类号】R329.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2013）07-0078-02 衰老这个词意味着随着年龄增加，机体逐渐出现的退行性变化。
衰老的普遍性、内因性、进行性及有害性作为衰老的标准被普遍接受。
探索衰老发生的机理既是一个古老的问题，又是一个崭新的科研领域，在医学漫长的历史发展过程中，有人认为总共提出过数百个衰老的假说。
随着细胞生物学、分子生物学等学科的迅速发展，推动了衰老机理的深入研究，并且已取得重大的进展，提出了若干具有科学价值的衰老学说。
1 衰老的细胞学研究1.1 自由基学说衰老的自由基学说是Denham Harman在1956年提出的，认为衰老过程中的退行性变化是由于细胞正常代谢过程中产生的自由基的有害作用造成的。
生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果，自由基可以引起DNA损伤从而导致突变，诱发肿瘤形成。
自由基是正常代谢的中间产物，其反应能力很强，可使细胞中的多种物质发生氧化，损害生物膜。
还能够使蛋白质、核酸等大分子交联，影响其正常功能。
支持该学说的证据主要来自一些体内和体外实验。
包括种间比较、饮食限制、与年龄相关的氧化压力现象测定、给予动物抗氧化饮食和药物处理；体外实验主要包括对体外二倍体成纤维细胞氧压力与代谢作用的观察、氧压力与倍增能力及抗氧化剂对细胞寿命的影响等。
衰老机制及乌鸡抗衰老作用研究进展
第 8 卷 第 1 期2022 年 2 月生物化工Biological Chemical EngineeringVol.8 No.1Feb. 2022
文章编号：2096-0387（2022）01-0153-05
衰老机制及乌鸡抗衰老作用研究进展刘茜1,2，杨青青2，莫莎2，庄嘉楠1，张涛1*（1.陕西理工大学 生物科学与工程学院，陕西汉中 723000；2.汉中职业技术学院 医学技术学院，陕西汉中 723000）摘 要：衰老是每个生物体都要经历的一个阶段，其受到外界环境和遗传因素的共同调控，良好的生活环境、合理健康的膳食都可以延缓衰老。近年来，对乌鸡抗衰老相关的研究报道越来越多，乌鸡所具有的抗衰老活性也逐渐被人们所认知。因此，对乌鸡进行深加工，研制成抗衰老保健食品具有良好的发展前景。本文以衰老机制为基础，对乌鸡抗衰老的研究进行综述，以期为乌鸡产品的开发和利用提供一定的理论指导。关键词：乌鸡；抗衰老；黑色素中图分类号：R285.5 文献标识码：CResearch Progress on Senescence Mechanism and the Anti-Aging Action of Black ChickensLIU Xi1,2, YANG Qingqing2, MO Sha2, ZHUANG Jia'nan1, ZHANG Tao1*(1.School of Biological Science and Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, China; 2.School of Medical Technology, Hanzhong Vocational and Technical College, Hanzhong 723000, China)
Abstract: Aging is a stage that every organism has to go through. It is jointly regulated by the external environment
线粒体转录因子A及其相关疾病
01 TFAM的组成和功能
02 TFAM与相关疾病
03
TFAM的研究现状和挑 战
04 结论
05 参考内容
线粒体转录因子A（TFAM）是一种在线粒体DNA（mtDNA）转录过程中起关键作 用的蛋白质。近年来，越来越多的研究TFAM及其相关疾病，包括肌肉疾病、神 经疾病和癌症等。本次演示将介绍TFAM的组成和功能，以及与其相关的疾病及 其研究现状和挑战。
细胞凋亡是一种程序性细胞死亡过程，能够清除受损或异常的细胞。研究表明， 通过调节细胞凋亡途径可以促进受损线粒体的清除，减轻线粒体功能障碍的危 害。
结论
综上所述，线粒体功能障碍机制及其相关疾病研究具有重要的意义和必要性。 越来越多的研究表明，线粒体功能障碍与多种疾病的发生和发展密切相关，包 括神经退行性疾病、癌症、代谢综合征和衰老等。然而，目前针对线粒体功能 障碍的治疗方法尚不成熟，主要是因为线粒体功能障碍的病因和机制复杂多样。
结论
线粒体转录因子A（TFAM）在 mtDNA的转录和复制过程中发挥关键作用，并参 与细胞能量代谢和细胞命运的决定。研究TFAM及其相关疾病有助于深入了解线 粒体生物学和细胞代谢调控机制，为针对相关疾病的预防和治疗提供新的思路 和靶点。
尽管目前对TFAM的作用机制和相关疾病的研究取得了一定的进展，但仍需进一 步深入探索。未来的研究应于：1）TFAM的精确作用机制，包括其与其它蛋白 质的相互作用和对mtDNA转录与复制的精确调控方式；2）TFAM在各种生理和 病理条件下的表达与调控机制；3）针对TFAM相关疾病的诊断标志物和药物的 筛选与开发。通过这些研究，有望为解决与TFAM相关的重大医疗问题提供有力 支持。
线粒体是细胞中重要的能量生产工厂，它们负责通过氧化磷酸化过程产生ATP， 为细胞的正常功能提供能量。然而，当线粒体出现功能障碍时，会导致能量产 生减少，影响细胞正常生理功能，严重时可能导致疾病的发生。本次演示将深 入探讨线粒体功能障碍机制及其在相关疾病中的研究进展。
衰老与疾病之间的关系及干预方法研究进展
衰老与疾病之间的关系及干预方法研究进展引言：随着全球人口老龄化趋势的加剧，寿命的延长使衰老和相关疾病成为世界各国关注的焦点。
衰老是人体器官和组织功能逐渐丧失的过程，而疾病则是衰老过程中的常见伴随。
了解衰老与疾病之间的关系并寻找干预方法对于改善老年人的生活质量和健康状况至关重要。
本文将概述衰老与疾病之间的关系，并介绍一些目前研究进展中的干预方法。
一、衰老与慢性疾病的相互作用1. 心血管疾病心血管疾病是老年人中最常见的疾病之一，与衰老过程有着密切的关系。
随着年龄的增长，心血管系统的功能逐渐下降，血管壁变得硬化，心脏肌肉弹性减弱，从而增加了心脏病发作和中风的风险。
早期干预措施如定期锻炼和控制血压、血脂水平等，已被证明能有效降低心血管疾病的发生率和严重性。
此外，靶向心血管衰老过程的药物和基因治疗方法也正在得到研究和应用。
2. 神经退行性疾病神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等，是老年人中常见的疾病。
长期以来，科学家一直致力于研究神经退行性疾病与衰老的关系。
研究表明，衰老过程中的氧化应激、炎症和细胞凋亡等机制与神经退行性疾病的发生和发展密切相关。
因此，抗氧化剂、抗炎物质和细胞凋亡抑制剂等干预方法已成为防治神经退行性疾病的热点研究领域。
3. 癌症随着年龄的增长，老年人罹患癌症的风险也明显增加。
衰老过程中的细胞衰竭和DNA损伤积累是老年人癌症易感性增加的重要因素。
研究人员正在探索癌症干预的新途径，包括基因治疗、免疫疗法和靶向疗法等。
同时，早期筛查和诊断技术的发展也能够提高癌症的早期发现率和治愈率。
二、衰老与疾病的干预方法1. 营养干预良好的饮食习惯在衰老与疾病的干预中起着重要作用。
营养素的摄取足够且均衡可以帮助维持老年人的免疫功能、抗氧化能力、骨骼健康以及心血管健康。
高纤维、低脂肪的饮食，富含水果、蔬菜和全谷物的均衡饮食模式已被证明有助于预防多种慢性疾病。
2. 锻炼干预适当的体育锻炼可以改善老年人的身体健康和心理健康。
皮肤光老化与其防治的研究述评
・研究生论坛・皮肤光老化与其防治的研究述评王诗晗,指导:吴景东(辽宁中医学院,辽宁沈阳110032) 摘 要:皮肤衰老是一个复杂的生物学现象,包括两方面因素:一是内源性自然衰老,很大程度上在衰老过程中起决定作用;另一个是受环境因素影响的外源性衰老,其中紫外线(UV )的影响尤为主要,被更普遍的定义为光老化。
在日光照射部位此两方面共同作用。
紫外线致皮肤衰老机理以免疫抑制、自由基学说、线粒体突变学说、结缔组织合成分解失衡学说为主,还有人认为与非酶糖基化反应关系密切。
其防治包括药物的内服和外用、激光治疗、化学剥脱术以及手术疗法等。
关键词:光老化;非酶糖基化反应;免疫抑制中图分类号:R228 文献标识码:A 文章编号:1008-4231(2004)01-0018-02收稿日期:2003-01-17作者简介:王诗晗(1978-),女,辽宁沈阳人,硕士研究生,从事中医药抗皮肤衰老的研究。
1 光老化的临床及组织学表现 临床表现[1]:暴露部位皮肤松弛、粗深皱纹、结节、皮革样外观,色素斑增多、毛细血管扩张,原有几何图形外观明显改变或消失,肤色常呈灰黄。
组织学改变:表皮厚度因增生或重度萎缩明显不均一,表皮极性损伤(有序的成熟),个别角质形成细胞不典型增生,表皮真皮连接境界清楚,表皮突消失;真皮炎性细胞浸润较为多见,弹性纤维增粗、排列紊乱或聚集成团,弹力纤维和溶菌酶的沉淀增加;真皮上层胶原退行性变明显,胶原束的大小有中度改变,血管壁开始增厚最后变薄,周围常有炎性细胞浸润;黑素细胞增殖活性增强密度增加等。
2 光老化的造模 实验动物[2]:常用的为无毛小鼠和豚鼠,经长期UV 照射引起真皮结缔组织的改变非常类似于人光老化的皮肤,且后者体表面积大,可多次取材,连续观察皮肤变化。
缺点:前者UV 照射后角质囊肿大量增殖,后者所需的UV 照射量大,且胶原损伤较轻。
值得一提的是雏型猪,已被用于皮肤光老化的实验研究,其真皮富含弹力纤维,皮肤血管系统较其它动物更类似于人。
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线粒体DNA与衰老的研究进展(一)
【关键词】线粒体；DNA；衰老线粒体是细胞呼吸和物质氧化的中心，是机体产生ATP的重
要场所，动物体内85%的ATP产生于此。线粒体是一种半自主细胞器，含有自身的
DNA(mtDNA)，研究表明mtDNA突变在组织细胞衰老过程中起着重要作用。
1mtDNA的分子生物学特性
在遗传上，线粒体受核DNA和mtDNA双重控制，mtDNA遗传信息量虽小，却控制着线粒体
一些最基本的性质。人类mtDNA是环状双链分子，具有自我复制和转录功能，由16569bp
组成，含37个基因，其中13个编码氧化磷酸化相关蛋白质，2个为rRNA基因，其余为tRNA
基因。mtDNA具有特殊的遗传特征〔1〕。①母系遗传：mtDNA存在于胞质，遗传方式为细
胞质遗传。因此发生在生殖细胞中的突变能引起母系家族疾病，而体细胞组织中的突变则引
起的疾病具有散发性。②高突变率：mtDNA呈裸露状态，缺乏组蛋白保护且损伤修复机制
不完善，又直接暴露于高活性氧环境中，因此突变率比核DNA高10～20倍。③异质性：
细胞内往往同时存在正常mtDNA和突变mtDNA，异质细胞分裂时，突变mtDNA比例发生
漂变，若突变mtDNA得到发展，就会改变细胞表型。④阈值效应：突变mtDNA需要达到
一定水平才引起器官或组织功能异常。⑤高利用率：mtDNA各基因之间排列紧密，除mtDNA
非编码区D环的一段区域外，其他序列无内含子，且部分区域还出现重叠，因此任何mtDNA
的突变都会影响其功能。⑥协同作用：mtDNA基因表达受核DNA和mtDNA的双重控制，
二者协同参与机体代谢调节。
2mtDNA突变与衰老
近年来，mtDNA突变与人类遗传病、肿瘤及衰老的关系日益引起人们的关注。mtDNA突变
有3种：①缺失突变：主要发生在D环区，往往造成线粒体功能下降。如mtDNA7.4kb的
缺失可造成氧化磷酸化障碍、ATP生成减少，这类缺失多见于与衰老相关的退行性疾病。
②点突变：主要发生在编码蛋白质和tRNA区。如tRNALeu基因3243位点的A突变成G可
阻碍mtDNA编码的蛋白合成，并导致rRNA转录提前终止。③串联重复：是指碱基序列的
重复。其意义目前仍不十分清楚，可能是重复突变后，表达了种类过多的蛋白质，造成了线
粒体呼吸链组装障碍而导致疾病发生。mtDNA的三种突变都可引起衰老，其中mtDNA点突
变和缺失突变发生频率最高，研究也最多。
人类衰老过程的一个重要特征，是伴随年龄增长出现的各种组织线粒体功能降低。呼吸链功
能衰竭可能在衰老过程中起作用，伴随衰老，一些组织的状态与呼吸速率明显降低，组化检
查也发现缺乏细胞色素氧化酶活性的肌肉纤维在老年人大量增多。Fayet等〔2〕选取69～
82岁没有肌肉疾病的个体研究mtDNA肌纤维中突变。在8组细胞色素C氧化酶缺乏的肌纤
维中检测到5个tRNA突变，而在正常组织中没有发现点突变。在7个细胞色素C氧化酶缺
乏的个体和一个正常个体中检测到4个不同的大面积缺失。研究表明，尽管肌肉mtDNA突
变总体水平较低，但突变的集中积累引起了线粒体功能的严重损失。
大多数伴有mtDNA缺失的疾病往往在成年期开始表现出来，症状随年龄增长而加重，缺失
的mtDNA随年龄的增加而渐进性增殖，提示随年龄增长可能伴有特异的mtDNA缺失。这种
突变累积的结果，使线粒体氧化磷酸化的能力逐渐降低，细胞产生ATP的量越来越少，表现
出来的症状越来越明显。老年人各组织的mtDNA存有12处以上的大段缺失，其中以4977bp
和7436bp的缺失最多和最常见。这种随年龄增长而明显增加的缺失只聚积在老化的丝状分
裂后细胞内，在40～80岁年龄段随年龄增长呈指数增加。Roberto等〔3〕在年老的骨骼肌
中发现，D环中存在两个点突变。对来源于91个不同年龄、不同个体的活体组织中这两个
突变的存在度和异质水平进行了评价，发现突变随着年龄增加而显著积累。在碱基缺失的患
者组中存在高数量的突变，而且证据表明多碱基缺失的患者mtDNA突变的风险有增加趋势。
mtDNA突变随年龄的增长而增多，使mtDNA基因组高突变率常作为衰老过程的潜力生物学
标记〔4〕。Gerhard等〔5〕用PCR方法在胎儿、青年、老年三个年龄组的皮肤成纤维细胞
都检测到4977bp缺失，其中老年组最高，大于0.3%。Barron同样用PCR方法在14～94岁
人的黄斑中检测到4977bp缺失渐进性积累，其中60～94岁缺失增加显著，从0.25%～5.39%
〔6〕。
1988年首次证实线粒体疾病与线粒体突变之间的关系〔7〕。在随后的十余年间,研究者又发
现许多与衰老相关的退行性疾病的主要原因是mtDNA的变异。与此相关的衰老性疾病包括
阿尔茨海默症、帕金森综合征等。阿尔茨海默症是一种大脑疾病，5%～10%的65岁以上的
人会患这种疾病，这种疾病涉及到损害神经细胞的毒性蛋白质淀粉体在大脑中的堆积。
β淀粉体进入线粒体并与那里产生的一种酶相互作用。这种相互作用损害了线粒体，导致一
种损害整个神经细胞的物质泄漏。结果是神经细胞的死亡，导致记忆的丧失和其他阿尔茨海
默症状的出现〔8〕。Valente等〔9〕对一组欧洲家族的基因分析发现了在PINK1基因上的变
异，该基因编码一种位于线粒体上的蛋白质。他们假设，正常PINK1版本也许会保护神经细
胞免遭线粒体功能障碍和细胞死亡。
大量研究证实正常个体也会出现mtDNA突变，并且随增龄而积累。对于mtDNA突变和衰老
之间关系的研究主要是利用PCR、SSCP等方法纵向或横向比较体细胞mtDNA突变积累和年
龄增长的关系。人们推测，可能是mtDNA突变的积累，导致渐进性生物能量缺乏、细胞损
伤、老化并最终死亡；另一方面，可能是mtDNA突变和衰老之间仅仅存在着相关性，仅仅
是衰老后的一系列表征之一〔10，11〕。科学家通过基因工程方法使小鼠的mtDNA聚合酶γ
亚基具有较差的校对活性，从而具有更大的突变速度。这种mtDNA突变小鼠出现体重减轻、
皮下脂肪减少、脱毛病、脊柱后突骨质疏松、繁殖能力降低、贫血等早衰现象，并在1岁左
右死亡，而正常小鼠是在2～3岁死亡〔12〕。Jou等〔13〕用镉诱导小鼠肾皮质细胞的线粒
体，40周后发现mtDNA大量缺失，同时衰老相关的半乳糖苷酶水平亦增高，到80周后
进一步增高，这在一定程度上说明mtDNA的缺失突变与衰老的相关性。
3展望
以mtDNA突变的基因工程小鼠为模型，从遗传、药理、饮食等方面设计实验，看能否对抗
由于mtDNA突变增加所引起的如活性氧自由基增加、能量不稳、细胞死亡等一系列病理效
应，从而有可能设计出抵抗或延缓mtDNA突变效应的方法。使人们对于衰老的机制有了新
的认识，为揭示衰老的机制和抗衰老治疗提供了理论依据。但是关于mtDNA突变与衰老的
关系仍有许多未知的问题，例如，高水平的mtDNA缺失对生理功能有明显损失,低水平的缺
失对组织是否有影响仍属未知。但至今还不清楚缺失mtDNA产生这种作用所需的阈水平。
这些都将成为生命科学中的研究重点。