科学家发现了一个可以逆转的衰老细胞的隐藏原因

据德国莱布尼茨衰老研究所（Leibniz Institute on Aging）——弗里茨·利普曼研究所（Fritz Lipmann Institute简称FLI， https://www.leibniz-fli.de/）2026年6月11日报道{Leibniz Institute on Aging—Fritz Lipmann Institute (FLI). "Scientists discover a hidden cause of aging cells that can be reversed." ScienceDaily, 11 June 2026. www.sciencedaily.com/releases/2026/06/260610003119.htm}，研究人员发现，磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine）水平的下降可能是与年龄相关的线粒体功能障碍和细胞能量损失的主要原因。值得注意的是，提高这种营养素可以恢复衰老生物体中更年轻的线粒体性能，这表明衰老的某些方面可以减缓或逆转。一种简单的营养物质可能有助于通过恢复维持细胞运转的动力来逆转衰老细胞的时钟。

随着人们年龄的增长，他们的细胞在产生能量和应对不断变化的需求方面的效率逐渐降低。科学家们早就知道，线粒体，通常被称为细胞的能量库，在这种衰退中起着核心作用。现在，德国耶拿莱布尼茨衰老研究所{Leibniz Institute on Aging (FLI) in Jena, Germany}的研究人员已经确定了这一过程的一个重要因素：一种被称为磷脂酰胆碱的膜脂质（membrane lipid）。

他们的研究结果表明，较低水平的磷脂酰胆碱会降低线粒体的灵活性，加速与年龄相关的恶化。研究人员还发现，通过饮食提供磷脂酰胆碱有助于恢复衰老实验室生物体的线粒体功能。结果表明，生物衰老的某些方面可能比以前认为的更具可调节性。

为什么线粒体在衰老中起作用

衰老研究中最大的问题之一是为什么人们随着时间的推移往往会失去能量和活力。线粒体以产生细胞运作所需的能量而闻名，但科学家们现在明白，它们的作用要大得多。这些结构还有助于协调细胞内的交流，支持对不断变化的条件的适应，并调节许多对生命至关重要的过程。它们提供运动、生长和组织修复所需的能量。

尽管已知线粒体性能会随着年龄的增长而下降，但这种逐渐恶化背后的原因尚不清楚。

膜脂的关键作用

多年来，研究人员一直怀疑线粒体内的遗传损伤是其衰退的主要原因。然而，一项新研究已经在《自然通讯》（Nature Communications）发表——Tetiana Poliezhaieva, Yuting Li, Prerana Shrikant Chaudhari, Ulas Isildak, Pol Alonso-Pernas, Isabela Santos Valentim, Fengting Su, Lilia Espada, Melike Bayar, Li Fu, Andreas Koeberle, Handan Melike Dönertaş, Maria A. Ermolaeva. Aging-associated decline of phosphatidylcholine synthesis is a malleable trigger of natural mitochondrial aging. Nature Communications, 2026; 17 (1) DOI: 10.1038/s41467-026-71508-7. http://dx.doi.org/10.1038/s41467-026-71508-7.此文却指出了另一个重要因素。

由FLI的Maria Ermolaeva博士领导的国际研究小组发现，线粒体网络的破坏与膜组成的变化有关。这一发现的核心是磷脂酰胆碱，它是生物膜中发现的最丰富的脂质之一。

磷脂酰胆碱有助于膜保持柔性，并在需要时能够重组。这种灵活性对于线粒体融合尤为重要，在这个过程中，单个线粒体连接在一起形成相互连接的网络。这些网络允许细胞共享和分配重要成分，包括能量分子、代谢产物、DNA和信号化合物。通过保持连接，线粒体可以平衡资源，更有效地替换受损部位。

研究人员发现，磷脂酰胆碱的产生会随着年龄的增长而自然减少。随着水平的下降，线粒体膜变得越来越碎片化和功能失调。

当研究小组在幼蠕虫中禁用参与磷脂酰胆碱产生的基因时，线粒体很快开始类似于在更老的动物中常见的线粒体。更引人注目的是，给蠕虫喂食磷脂酰胆碱或其前体胆碱，在短短两天内恢复了更年轻的线粒体结构。

该研究的第一作者Tetiana Poliezhaieva博士解释说：“我们对这种分子对线粒体的结构、连接和功能的影响程度感到惊讶。”

衰老如何破坏细胞能量网络

看似微小的生化变化可能会在整个细胞中产生广泛的影响。在健康条件下，线粒体形成一个高度动态的网络，不断适应不断变化的能量需求。随着年龄的增长，该网络变得不那么稳定和高效。

该研究的主要作者Maria Ermolaeva博士解释说：“你可以把整个系统想象成一个精细分支的电网，随着年龄的增长，它会越来越受损：连接中断，电流停滞。尽管能源生产仍在继续，但效率和可持续性都降低了，能源也无法再灵活分配。”

因此，细胞失去了科学家所说的代谢可塑性，即它们快速适应不断变化的能量需求的能力。这种适应性不仅对单个细胞很重要，而且对组织和整个器官系统也很重要。代谢灵活性降低越来越被认为是衰老的标志，也与糖尿病等疾病有关。

从蠕虫到人类数据

为了研究所涉及的机制，研究人员结合了几种不同的方法。

这项研究包括线虫实验——秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans），使用人类细胞培养的研究，以及对大量临床数据集的分析。该团队研究了人类衰老不同阶段的蛋白质组学和脂质组学特征、遗传变异、基因活性和代谢功能。

通过整合这些数据集，研究人员能够将实验室模型中观察到的分子变化与人类中发现的模式联系起来。蠕虫的实验验证和全身分析有助于揭示渐进的分子变化与更广泛的衰老过程之间的直接联系。

关于衰老如何展开的新线索

研究结果表明，线粒体衰老不仅是由累积的遗传损伤驱动的，也是由与年龄相关的脂质生成变化驱动的。这扩展了目前对线粒体为什么随着时间的推移而变得不那么有效的理解，并强调了膜脂质动力学是衰老过程中的另一个重要因素。

该研究还表明，衰老可能发生在不同的阶段，而不是一个连续的过程。根据这些数据，细胞首先会经历抗应激能力的下降和蛋白质稳态的破坏，蛋白质稳态是负责维持蛋白质稳定性的系统。代谢变化随之而来，表观遗传改变随后出现。

研究人员还观察到脂质代谢中的性别差异。人类代谢组学数据显示，更年期前后女性的磷脂酰胆碱水平相对下降最为明显。

Ermolaeva博士补充道：“这一观察结果尤其值得注意，因为它与许多女性报告能量水平显著下降和持续疲劳发作的时间相吻合。”

饮食能帮助减缓细胞衰老吗？

也许最重要的发现是，一些与年龄相关的线粒体变化似乎是可逆的。当老年人的磷脂酰胆碱水平升高时，秀丽隐杆线虫线粒体网络变得更加稳定，能量产生得到改善。结果表明，有针对性的代谢干预可能有助于保护细胞功能，延长健康衰老的时间。

Ermolaeva博士总结道：“我们的研究表明，线粒体衰老和更广泛的系统性衰老至少在一定程度上是可以改变的。如果我们了解潜在的过程，我们可能能够采取有针对性的对策。”

需要进一步的研究来确定这些发现是否可以为人类带来治疗。然而，营养的作用特别有趣，因为某些膳食补充剂可能有助于在以后的生活中支持细胞健康。

研究人员指出，即使在中年或老年时期补充磷脂酰胆碱，也仍然有效。总的来说，这些发现将人们的注意力从衰老只是不可逆转的衰退的观点转移到了衰老过程的某些方面可能受到影响的可能性上，为促进健康衰老开辟了新的途径。

上述介绍仅供参考。欲了解更多信息敬请注意浏览原文或相关报道（https://www.leibniz-fli.de/news/when-energy-fades-the-hidden-chemistry-of-aging-mitochondria）。

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