• 分類：人才隊伍
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• 來源：營養(yǎng)與健康所
• 發(fā)布時間：2025-05-28 10:41
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【概要描述】5月27日，中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所李昕研究團隊在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Nature Aging》上發(fā)表了一項突破性研究成果，題為“線粒體克隆鑲嵌編碼衰老的雙相分子時鐘”。該研究通過深入解析人體多器官線粒體突變的“衰老圖譜”，創(chuàng)新性地提出了“線粒體雙相時鐘”模型，揭示了線粒體以兩種截然不同的模式編碼器官衰老進程，為理解多器官異步衰老提供了全新的時序視角。 線粒體，被普遍認(rèn)為是遠古細菌與真核細胞共生演化的產(chǎn)物，擁有獨立的基因組，是細胞不可或缺的能量工廠。然而，在生命歷程中，線粒體基因組會持續(xù)積累突變，且突變率遠高于細胞核DNA。這些突變與衰老和疾病的發(fā)生發(fā)展可能存在緊密關(guān)聯(lián)。李昕團隊借助罕見變異識別技術(shù)，對國際公開數(shù)據(jù)庫中超過萬例的線粒體轉(zhuǎn)錄組低頻變異數(shù)據(jù)進行了深度挖掘（數(shù)據(jù)源自近千名年齡在20至70歲之間的健康個體的47種不同器官組織），首次系統(tǒng)性地繪制出人體組織特異性的線粒體突變圖譜，揭示了線粒體突變隨年齡增長而積累所遵循的“雙相”時鐘規(guī)律。 研究發(fā)現(xiàn)，線粒體突變累積呈現(xiàn)出獨特的“雙相”時鐘特性，在不同器官中遵循不同的計時模式。在皮膚、消化道等需要不斷更新細胞的增殖更新組織中，會加速積累廣譜且有害的線粒體突變。細胞分裂過程中驅(qū)動的脫氨基錯誤（如C>T突變）通過克隆擴增，形成“隨機突變擴散”，成為這些器官在衰老過程中出現(xiàn)功能障礙和腫瘤風(fēng)險的“計時器”。與之形成鮮明對比的是，在心臟、大腦等細胞不再分裂更新的終末分化組織中，線粒體突變主要集中在特定的“熱點”區(qū)域。線粒體更替時在DNA聚合酶Pol γ結(jié)合位點（D-loop）等區(qū)域形成“確定性損傷熱點”，突變密度與器官能量需求相關(guān)，記錄了這些器官因長期高負荷運轉(zhuǎn)導(dǎo)致功能衰退的“磨損”情況。“線粒體時鐘”的“雙相”性，恰似硬幣的兩面——增殖組織的“時間之熵”與代謝組織的“空間之損”，共同勾勒出衰老的全景圖譜。 李昕研究員指出：“‘線粒體時鐘’為我們開展衰老研究提供了一個全新的工具，它就像為每個器官配備了專屬時序相位的‘衰老GPS’，能夠同時評估多器官的衰老狀態(tài)，也為開發(fā)針對特定組織的早期診斷和干預(yù)策略奠定了基礎(chǔ)。” 中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所研究員李昕擔(dān)任該論文的通訊作者，博士畢業(yè)生王振國為第一作者。此項研究得到了營養(yǎng)與健康所所級科學(xué)數(shù)據(jù)中心馬良宵高級工程師、鄭險峰工程師的大力協(xié)助，同時獲得了科技部國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金的資助。