关键词:炎症,衰老,亚精胺,线粒体
线粒体是拥有自己微型染色体和DNA的独立细胞器,负责产生维持生命和健康所需的化学能量。当受到压力或功能失调时,线粒体会将氧化和分裂的DNA(mtDNA)排出到细胞质中,进而进入血液,引发炎症。
在系统性红斑狼疮和类风湿性关节炎等自身免疫性疾病中,循环中氧化的mtDNA数量与疾病的严重程度有关。困扰该领域的一个悬而未决的问题是,氧化的mtDNA是否仅仅是疾病的生物标志物,亦或是衰老疾病病理学中的诱导者?
在2022年7月发表于《Immunity》杂志上的一项新研究中,加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员描述了导致氧化mtDNA生成的生化途径,以及如何触发破坏性炎症反应。
当巨噬细胞(一种检测感染和组织损伤并引导其他免疫系统细胞做出反应的白细胞)暴露在代谢危险信号下时,线粒体的一种直接反应是迅速从胞浆中吸收钙离子,促使活性氧产生,导致氧化的mtDNA形成。这种氧化的mtDNA很大,当被一种叫做FEN1的酶切断后就会进入细胞质,与炎症小体的多蛋白复合物结合就激活了炎症反应。
在自身免疫性疾病中,炎症通常会失控,致使免疫系统攻击和破坏健康的细胞和组织。这项发现突出了FEN1在促进自身炎症的关键作用,研究人员已经证明FEN1抑制剂阻断信号传导,可以防止炎症过程的发生。
众所周知,慢性低度炎症是加速衰老的关键因素之一,通过控制炎症延缓衰老以及相关疾病已成为抗衰圈重要的延寿途径,譬如亚精胺、雷帕霉素等广受欢迎的延寿补剂也在极大程度上依赖其抗炎机制发挥功效。
【参考文献】
1. Hongxu Xian et al, Oxidized DNA fragments exit mitochondria via mPTP- and VDAC-dependent channels to activate NLRP3 inflammasome and interferon signaling, Immunity (2022).
2. Liu R, Li X, Ma H, et al. Spermidine endows macrophages anti-inflammatory properties by inducing mitochondrial superoxide-dependent AMPK activation, Hif-1α upregulation and autophagy. Free Radic Biol Med. 2020 Dec;161:339-350.
3. Desler C, Lillenes MS, Tønjum T, Rasmussen LJ. The Role of Mitochondrial Dysfunction in the Progression of Alzheimer's Disease. Curr Med Chem. 2018;25(40):5578-5587.