过度活跃的细胞代谢与生物衰老有关

为什么细胞，乃至人类会衰老?答案可能与线粒体有很大关系，线粒体是为细胞提供能量的细胞器。虽然这个想法并不新鲜，但一直缺乏人体细胞的直接证据。到目前为止。

在 1 月 12 日发表于Communications Biology的一项研究中，由哥伦比亚大学研究人员领导的一个团队发现，线粒体受损的人体细胞会通过加快速度并消耗更多能量来做出反应。虽然这种称为代谢亢进的适应性提高了细胞的短期存活率，但它的代价很高：细胞衰老的速度急剧增加。

“这些发现是在患有罕见线粒体疾病的患者的细胞中进行的，但它们也可能与影响线粒体的其他疾病有关，包括神经退行性疾病、炎症和感染，”首席研究员 Martin Picard 博士说，他是副教授哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院行为医学(精神病学和神经学)教授。

“此外，代谢亢进可能是大多数细胞随着年龄增长而退化的关键原因。”

代谢亢进的细胞衰老得更快

人们普遍认为，线粒体缺陷(会损害食物来源向可用能量的转化)会迫使细胞减慢新陈代谢速度以保存能量。然而，通过分析线粒体疾病患者细胞的代谢活动和能量消耗，研究人员发现线粒体受损的细胞的能量消耗增加了一倍。此外，重新分析数百名患有不同线粒体疾病的患者的数据表明，线粒体缺陷也会增加全身水平的生活能量成本。

虽然这种能量提升可以让细胞保持运转，但它也会降解细胞的端粒(保护我们染色体末端的帽)并激活应激反应和炎症。净效应加速了生物老化。

“当细胞消耗更多能量来制造短期生存所必需的蛋白质和其他物质时，它们很可能会从确保长期生存的过程中窃取资源，例如维持端粒，”研究生和主要作者 Gabriel Sturm 说。这项研究。

代谢亢进、疲劳和衰老

这种高代谢状态可以解释为什么患有线粒体疾病的人会出现疲劳和运动不耐受等症状。“为了弥补细胞中额外的能量消耗，你的身体会‘告诉’你不要过度劳累，以保存能量。随着人们年龄的增长和他们的活力减弱，我们可能会看到同样的动态，”皮卡德说。

该研究并未指出针对目前无法治愈的线粒体疾病患者的任何新疗法，但它确实强化了目前对患者多运动的建议。“这似乎违反直觉，因为如果你更活跃，你会消耗更多的能量，并可能使你的症状恶化，”Sturm 说。“但众所周知，运动可以提高有机体的效率。例如，与不运动的人相比，跑步的人使用更少的能量来维持基本的身体过程。”

提高机体效率会降低细胞的能量消耗并改善疲劳和其他症状，这可能部分解释了运动对线粒体疾病患者和其他健康人的健康益处。

Picard 说，在寻找线粒体疾病的新疗法时，研究人员应该关注代谢亢进。“虽然线粒体缺陷确实会损害细胞产生能量的能力，但能量缺乏可能不是主要的疾病引发者。我们的研究表明这些缺陷会增加能量消耗。为了在治疗上移动针头，我们可能需要针对代谢亢进。我们需要更多的研究知道这是否行得通。”

代谢亢进也常见于其他疾病。如果增加的细胞能量消耗在推动衰老过程中起着因果作用，那么针对高代谢可能是改善疲劳、改善人们生活质量甚至延缓生物衰老的一种方法。