日本研究人员在一项新研究中表明，线粒体蛋白COX7RP可能在提升线粒体能量效率方面发挥关键作用，不仅能延长寿命，还能通过多种健康益处延长“健康寿命”。
随着全球预期寿命持续上升，许多人的关注点已从单纯追求长寿转向保持健康生活。这突显了延长“健康寿命”的必要性——即个体维持活力、独立性和良好健康状态、免受重大年龄相关问题困扰的时期。
线粒体是实现这一目标的核心，因为它们以三磷酸腺苷（ATP）的形式产生生命必需的能量。鉴于许多年龄相关疾病及衰老过程本身都与线粒体功能衰退密切相关，线粒体成为延长健康寿命研究的主要靶点。
线粒体超复合体的作用
线粒体能量生产依赖于称为呼吸链复合体的化合物，这些复合体促进质子和电子转移，从而生成ATP。科学家早已知道，这些复合体可以组合成动态的高级组装结构，称为超复合体，据信能提升呼吸效率。然而，在动物模型中，超复合体与直接健康益处之间存在明确因果关系的证据相当有限。
为填补这一知识空白，研究团队调查了参与超复合体形成的线粒体蛋白COX7RP的作用。该研究的最新成果发表在《Aging Cell》期刊上。
研究由日本东京都老年医学研究所的井上智（Satoshi Inoue）领导，埼玉医科大学的池田和弘（Kazuhiro Ikeda）博士共同撰写。
COX7RP研究的关键发现
井上博士解释道：“我们先前已确定线粒体蛋白COX7RP是促进线粒体呼吸链超复合体形成的关键因子，从而增强能量生产并减少导致细胞氧化应激的活性氧（ROS）。基于此，我们研究了COX7RP和线粒体呼吸链超复合体在调节衰老和抗衰老过程中的作用。”
研究团队开发了COX7RP转基因（COX7RP-Tg）小鼠模型，这些小鼠被基因工程改造为终生表达更高水平的COX7RP。这使研究人员能够详细测试该蛋白对长寿、衰老和代谢的影响。
令人惊讶的是，COX7RP-Tg小鼠表现出显著延长的寿命，平均寿命比野生型小鼠高出6.6%。除长寿外，这些转基因小鼠还展现出多种健康益处，表明其健康寿命也得到延长。特别是，研究团队观察到通过增强胰岛素敏感性改善的葡萄糖稳态，以及更健康的血脂谱（包括降低的血液甘油三酯和总胆固醇水平）。其他益处包括增强的肌肉耐力和肝脏脂肪堆积减少。
在细胞层面，研究人员进一步证实COX7RP显著改善了线粒体性能。COX7RP-Tg小鼠的组织显示出线粒体呼吸链超复合体形成增加，导致更高水平的ATP生成。值得注意的是，对白色脂肪组织的详细分析显示，多种与衰老相关的生物标志物得到改善，例如辅酶NAD+水平升高，活性氧（ROS）和细胞衰老标志物β-半乳糖苷酶水平降低。
此外，通过对老年小鼠白色脂肪组织进行单细胞核RNA测序，团队发现与年龄相关炎症反应相关的基因表达降低，特别是与衰老相关分泌表型（SASP）相关的基因——这是衰老细胞的典型特征。
未来疗法的意义
综上所述，这些发现表明提高线粒体的能量效率可以延缓和减轻与衰老相关的问题。
井上博士指出：“我们的研究阐明了抗衰老和长寿背后的新型线粒体机制，并为促进健康寿命和延长寿命的策略提供了新见解。例如，增强线粒体呼吸链超复合体组装和功能的补充剂和药物可能有助于延长寿命。”
未来针对这一主题的研究可能有助于确立线粒体超复合体作为有前景的治疗靶点，并为维持活力及应对糖尿病、血脂异常和肥胖等年龄相关代谢疾病的新干预措施铺平道路。
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