线粒体日益被视为老化的主调节器,整合了生物能量学、氧化还原控制、干细胞命运和先天免疫信号。本综述综合了证据表明,线粒体功能障碍不仅是老化的标志,更是干细胞耗竭和炎症老化的上游驱动因素。我们讨论了与年龄相关的线粒体DNA(mtDNA)突变和克隆镶嵌如何损害呼吸功能并重塑代谢物可用性,从而重新编程调控静息状态、谱系承诺和再生输出的长寿命表观遗传状态。与此同时,线粒体质量控制(MQC)的侵蚀,包括分裂-融合平衡、线粒体自噬和线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt),允许产生活性氧(ROS)的细胞器持续存在并降低线粒体危险信号的控制。一个核心进展是线粒体损伤可以被解读为炎症:细胞质mtDNA和其他线粒体损伤相关分子模式(mtDAMPs)激活cGAS-STING和NF-κB通路,强化与衰老相关的细胞因子回路和慢性炎症状态。我们进一步强调烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)耗竭作为一种代谢瓶颈,它会损害依赖sirtuin的弹性,并可能导致线粒体功能障碍相关衰老(MiDAS),将氧化还原崩溃与改变的衰老表型和再生衰退联系起来。最后,我们评估了新兴的线粒体靶向恢复策略,包括NAD⁺补充、线粒体自噬增强剂、线粒体移植/工程以及使用线粒体靶向转录激活因子样效应核酸酶(mitoTALENs)或锌指核酸酶(mitoZFNs)精确消除突变mtDNA,强调了有效延长健康寿命所需的组织特异性阈值和背景依赖性。
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