• 分類：人才隊伍
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• 來源：營養與健康所
• 發布時間：2025-05-28 10:41
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【概要描述】5月27日，中國科學院上海營養與健康研究所李昕研究團隊在權威學術期刊《Nature Aging》上發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，被普遍認為是遠古細菌與真核細胞共生演化的產物，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生發展可能存在緊密關聯。李昕團隊借助罕見變異識別技術，對國際公開數據庫中超過萬例的線粒體轉錄組低頻變異數據進行了深度挖掘（數據源自近千名年齡在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”時鐘規律。 研究發現，線粒體突變累積呈現出獨特的“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功能障礙和腫瘤風險的“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”區域。線粒體更替時在DNA聚合酶Pol γ結合位點（D-loop）等區域形成“確定性損傷熱點”，突變密度與器官能量需求相關，記錄了這些器官因長期高負荷運轉導致功能衰退的“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，也為開發針對特定組織的早期診斷和干預策略奠定了基礎。” 中國科學院上海營養與健康研究所研究員李昕擔任該論文的通訊作者，博士畢業生王振國為第一作者。此項研究得到了營養與健康所所級科學數據中心馬良宵高級工程師、鄭險峰工程師的大力協助，同時獲得了科技部國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金的資助。