衰老是由细胞代谢下降引起的吗

筑波-纵观整个历史，人类一直在寻找防止衰老和延长寿命的方法。尽管机制早已被我们所忽略，但现代科学越来越揭示出衰老过程。现在，的研究人员发现了可能引发与年龄有关的疾病的遗传过程的新信息，包括低能量产生和低细胞生长。

在本月发表在《科学报告》上的一项研究中，筑波大学的研究人员研究了丝氨酸羟甲基转移酶2(SHMT2)基因破坏影响细胞过程(例如线粒体呼吸作用)的潜在机制，线粒体呼吸作用就是线粒体呼吸的过程。细胞的动力源释放能量以促进细胞活动。他们发现受损的SHMT2表达导致代谢途径活性降低，这与线粒体呼吸作用和细胞生长受损直接相关。SHMT2基因可能在代谢途径中起作用的发现对于理解衰老和与年龄增长有关的疾病的机制很重要。

研究的主要作者Haruna Tani说：“在以前的研究中，我们提出年龄相关的下调或表达减少，包括SHMT2在内的核编码基因会影响线粒体呼吸。”“但是，该过程的潜在机制尚不清楚。在本研究中，为解决此问题，我们测试了受损的SHMT2表达对多种细胞功能的影响”。

为此，研究人员使用经过基因修饰的小鼠胚胎缺乏SHMT2基因。这种被称为Shmt2-敲除小鼠的小鼠品系损害了肝脏(而非大脑)的线粒体呼吸和生长发育障碍。发现肝脏在产生牛磺酸的代谢途径中显示出下调，牛磺酸是线粒体呼吸所必需的，而核苷酸是与细胞分裂有关的分子。这些不足也与Shmt2基因敲除E13.5胚胎中的贫血有关。

高级作者Jun-Ichi Hayashi说：“尽管一些研究人员提出线粒体呼吸的人类衰老和与年龄有关的缺陷是由线粒体DNA突变的积累引起的，”我们的数据支持另一种解释：与年龄有关的缺陷线粒体呼吸作用的改变可能是由表观遗传的下调引起的代谢途径活性的改变引起的，而不是由与线粒体功能有关的特定基因的突变引起的。”

了解表观遗传过程影响细胞活动的机制可以提供有关衰老和疾病相关过程的见解。然后，这可能导致对由遗传异常引起的疾病进行新的治疗，甚至延长寿命。

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