小鼠研究新突破,恢復粒線體 DNA 功能可逆轉掉髮與皺紋

作者 | 發布日期 2018 年 07 月 23 日 11:58 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

也許有一天,你的皺紋和掉髮問題可以逆轉回春。來自美國阿拉巴馬大學伯明翰分校(UAB)的團隊在小鼠實驗上取得突破性研究,透過恢復粒線體功能,原本掉毛且皮膚出現皺紋的小鼠又回復毛茸茸的樣子,皮膚也變回光滑。



科學家已經確認老化與粒線體有關聯,正常細胞含有數個至千餘個相同的粒線體,而過去研究證實,老人身體細胞內的粒線體含量明顯減少。

粒線體負責合成三磷酸腺苷(ATP),如同發電機為細胞活動提供高達 90% 的化學能量,素有有「細胞的發電站」(the powerhouse of the cell)之稱,而轉換 ATP 能量的過程需動用電子傳遞,但如果沒有捕捉到電子,逸出的電子會與氧分子結合成超氧自由基,容易破壞鹼基造成粒線體 DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)突變,進而累積細胞的衰老或疾病因子,一些老年疾病如:糖尿病、心臟病、關節炎等,都與粒線體 DNA 變異有關。

新小鼠實驗中,阿拉巴馬大學伯明翰分校研究人員在 8 週大老鼠的食物與飲用水裡,添加一種常見能消除 mtDNA 的抗生素,誘導粒線體功能產生異常突變,不出所料,小鼠在 4~8 週內快速掉毛、皮膚產生皺紋、活動力減弱且變得更嗜睡,就像加快節奏的衰老過程。(正常來講,8 週大的老鼠甫成年,正是活動力邁向巔峰的時候)

誘變破壞了小鼠皮膚的基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase)與組織特異酵素(tissue-specific enzyme)平衡,這種平衡是維持皮膚膠原纖維、防止皺紋產生的必要條件。此外,突變也導致小鼠 mtDNA 含量降低、粒線體基因表達改變、細胞內氧化磷酸化的酶複合物變不穩定。

但當研究人員撤掉抗生素後,戲劇性逆轉發生了,一個月後他們目睹小鼠重新變得毛茸茸,皮膚也恢復光滑,與同齡健康小鼠區分不出差別,表明 mtDNA 可能是皮膚皺紋與脫髮的調節角色。

▲ 8 周大的小鼠(左)粒線體 DNA 被誘發突變後快速掉毛、皮膚發皺(中),修復之後又恢復毛茸茸(又)的樣子。(Source:阿拉巴馬大學伯明翰分校

與此同時,由於小鼠其他器官的變化受抗生素影響很小,說明 mtDNA 對皮膚的作用更直接也更重要。

雖然應用在人體身上之前還需要做更多研究,但至少已為預防及治療掉髮、皺紋的藥物提供開發方向,也許未來,不用做醫美手術也能從根本消掉你臉上的皺紋,讓皮膚自然回春。新研究發表在《Cell Death and Disease》期刊。

(首圖來源:pixabay