前不久，Nature子刊《Cell Death＆Disease》期刊发表了一篇文章：“Reversing wrinkled skin and hair loss in mice by restoring mitochondrial function.”文中研究人员得出结论：抑制小鼠线粒体的功能可导致小鼠皮肤炎症、毛囊功能失调等病理性症状，而恢复线粒体的功能则能够逆转小鼠皮肤褶皱和衰老脱发的现象。
在这项研究中，研究人员以小鼠为材料创建动物模型，使用盐酸多西霉素（doxycycline）对小鼠体内与线粒体功能障碍有关的基因进行诱导突变，引发mtDNA（线粒体DNA）缺失。
盐酸多西霉素（doxycycline）诱导的mtDNA缺失小鼠模型的建立示意图
mtDNA缺失小鼠mtDNA含量、基因表达和氧化磷酸化（OXPHOS）活性分析
结果表明，在持续诱导mtDNA突变的30天内，小鼠逐渐出现毛发脱落、皮肤褶皱、行动迟缓、嗜睡、体重减少等类似自然衰老的特征变化，且雌鼠比雄鼠更为严重。
有趣的是，在2个月的盐酸多西霉素诱导后，研究人员观察了mtDNA减少的小鼠的大脑、肝脏、心肌和肺切片，没有观察到除细胞大小减少以外的显著的组织学特征变化，这意味着与其他组织相比，线粒体在皮肤中的作用更为重要。
之后，研究人员进行了恢复实验来证实线粒体功能障碍是mtDNA缺失小鼠皮肤改变的根本原因。在停用盐酸多西霉素一个月后，mtDNA缺失小鼠的mtDNA含量恢复到正常水平，有衰老迹象的小鼠“重返年轻”。
总结：
本研究的主要发现是mtDNA的缺失主要会导致皮肤皱褶和脱发现象，并伴有炎症表型。而通过将mtDNA含量恢复到正常水平又可以逆转这些表型变化。而这种观察是史无前例的。
皮肤为什么会变皱？据研究报道，蛋白水解酶及其组织特异性抑制剂之间的紧密平衡是皮肤老化和脱发的调节因子，两者平衡可防止胶原纤维的丢失，继而保持皮肤年轻，而该实验中由抗生素诱导的突变会降低小鼠体内mtDNA水平，改变线粒体基因表达，破坏了蛋白酶与组织特异性抑制剂之间的平衡，导致一些病理症状，同时，逆转突变则能恢复线粒体功能，进而恢复表型变化。
由此我们可以思考，是否可以通过进一步的实验来确定其他器官的表型变化是否也可以通过恢复mtDNA而逆转到正常水平呢？欢迎在评论区留言，大家一起讨论。
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