“长生不老”是人类几千年来的愿望。古代皇帝痴迷于服用“仙丹”，现代社会有各式各样宣称能“延缓衰老”的药物。随着生活和医疗水平的提高，八九十岁的老寿星已不再是少数，百岁老人也时有所闻。科学技术的发展为我们带来深入了解衰老的机会。在人类的衰老期间线粒体功能会下降。已有研究表明线粒体DNA（mtDNA）含量和线粒体数量会随年龄减少，人类平均每十年约失去4个拷贝的mtDNA。值得注意的是，在许多组织中都存在与年龄相关的mtDNA消耗，mtDNA消耗会涉及mtDNA缺失综合征、线粒体疾病、衰老相关的慢性疾病和其他疾病。

为进一步评估mtDNA消耗给生物体带来的影响，来自美国的研究人员建立了一种可诱导的mtDNA耗竭小鼠模型，来评估mtDNA消耗与生物体衰老之间的关系，并试图逆转衰老的表型特征——皮肤皱纹和脱发。

结果他们真的成功逆转了皱纹与脱发！未来，逆转衰老，永葆青春或许真的可以实现。

2018年7月21日，Nature子刊Cell Death & Disease发表了一项研究证明，衰老真的可以逆转！美国研究人员利用mtDNA耗竭小鼠模型，首次证明仅诱导细胞核中的一个基因POLG1，就可以加速mtDNA消耗，使小鼠在几周内出现皮肤皱纹和脱发症状。并在关闭该突变基因的表达后，使小鼠逐渐恢复光滑的皮肤和厚厚的皮毛，且与同龄的健康小鼠无区别。

试验中，研究人员成功诱发小鼠POLG1基因突变后，发现小鼠mtDNA消耗加快。在诱导突变后的四周内，小鼠模型表现出白发，肉眼可见脱发，运动减慢和嗜睡等症状，这些变化很容易让人联想到衰老！在随后的4-8周内，小鼠皮肤出现皱纹，并且雌性小鼠皮肤皱纹比雄性更加严重。（难道这是女性比男性老的快的一个原因？）同时，研究人员发现当该突变发生时，其他组织器官的变化很小，这表明线粒体在皮肤中的作用比在其他组织中更重要。下图可以让大家直观感受这一试验结果，请做好心理准备。

图：(i)：正常对照小鼠；(ii)和(iii)：mtDNA消耗中的小鼠

给大家科普一下，衰老分为内源性衰老和外源性衰老。内源性和外源性衰老都会表现出相似的皮肤皱纹现象，内源性衰老是自然的衰老过程，外源性衰老主要由外部因素导致，如过度晒太阳或长时间吸烟等。

该研究结果显示，mtDNA耗竭小鼠表现出皮肤细胞数量增加，外层异常增厚，毛囊功能失调和炎症增加等症状，这与人类皮肤的外源性衰老类似。同时小鼠体内四种衰老相关标志物的表达也会改变，类似于人类的内源性衰老。所以mtDNA消耗会从体内和体外同时加速小鼠衰老过程！

上文提到，mtDNA消耗是在人体内持续进行，这意味着我们在逐步走向衰老。自然衰老无可厚非，但如果是POLG1这个关键基因发生突变，mtDNA消耗加速，导致皮肤皱纹，脱发，或者引发其他相关疾病，岂不是很危险！毕竟细胞需要的90%能量是由线粒体产生，它还能调控细胞生长和细胞周期。

可喜的是，现在我们可以通过关闭POLG1基因突变表达，来逆转衰老引起的皱纹和脱发现象。试验中，研究人员关闭该基因突变表达后，小鼠体内的线粒体功能恢复，显著改善了小鼠皮肤和头发病理状况，表明线粒体是皮肤老化和脱发的可逆调节剂。下面的图片显示诱导两个月后，mtDNA耗竭小鼠出现脱发和皱纹，在关闭基因表达一个月后，小鼠恢复正常皮肤和毛发情况。 

图：i：正常对照小鼠。ii：小鼠mtDNA消耗两个月后，表现出与衰老相关的皮肤皱纹和脱发。iii：与ii为同一只小鼠，mtDNA恢复一个月后表现出皱纹和脱发的逆转。

尽管该试验仅恢复了小鼠的皮肤皱纹和脱发情况，其他器官的表型变化是否也能通过恢复mtDNA而逆转到野生型水平，还需要进一步研究。但该研究首次证明，线粒体与核基因相互作用的表观遗传机制在正常的皮肤和毛发表型中发挥着重要作用。该小鼠模型的构建，为开发相关疾病预防和治疗药物提供了一个前所未有的参考，可帮助研究人员增强线粒体功能，以治疗线粒体功能障碍导致的相关疾病。

参考文献

1.Reversing wrinkled skin and hair loss in mice by restoring mitochondrial function

2.Scientists reverse aging-associated skin wrinkles and hair loss in a mouse model

3.Wrinkles and Hair Loss Reversed through Mitochondrial Restoration