經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng)訊 據(jù)上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所消息，線粒體通常被認(rèn)為是遠(yuǎn)古細(xì)菌與真核細(xì)胞共生演化的產(chǎn)物，其擁有獨(dú)立的基因組，是細(xì)胞的能量工廠。然而，線粒體基因組在生命過程中不斷積累突變，其突變率遠(yuǎn)高于細(xì)胞核DNA，這些突變或與衰老、疾病密切相關(guān)。

近日，中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所研究員李昕團(tuán)隊(duì)利用罕見變異識(shí)別技術(shù)，對(duì)國(guó)際公開數(shù)據(jù)庫(kù)中超萬例的線粒體轉(zhuǎn)錄組低頻變異數(shù)據(jù)進(jìn)行深度提取，系統(tǒng)性繪制了人體組織特異性的線粒體突變圖譜，揭示了線粒體突變隨年齡增長(zhǎng)而積累的“雙相”時(shí)鐘規(guī)律，并提出了線粒體通過兩種不同模式編碼器官衰老——增殖更新組織的隨機(jī)突變擴(kuò)散與終末分化組織的確定性損傷熱點(diǎn)。

研究發(fā)現(xiàn)，線粒體突變累積具有“雙相”時(shí)鐘特性，即在不同器官中具有不同計(jì)時(shí)模式。具體而言，在皮膚、消化道等需要不斷更新細(xì)胞的組織中，會(huì)加速積累廣譜且有害的線粒體突變，且細(xì)胞分裂驅(qū)動(dòng)如C>T突變等脫氨基錯(cuò)誤通過克隆擴(kuò)增形成“隨機(jī)突變擴(kuò)散”，是這些器官在衰老過程中發(fā)生功能障礙與腫瘤風(fēng)險(xiǎn)的“計(jì)時(shí)器”；而在心臟、大腦等細(xì)胞不再分裂更新的組織中，線粒體突變主要集中在特定“熱點(diǎn)”區(qū)域，如線粒體更替在DNA聚合酶Pol γ結(jié)合位點(diǎn)（D-loop）等區(qū)域形成“確定性損傷熱點(diǎn)”，突變密度與器官能量需求相關(guān)，是這些器官因長(zhǎng)期負(fù)擔(dān)造成功能衰退的“磨損”記錄。

“線粒體時(shí)鐘”的“雙相”性，就像硬幣的兩面——增殖組織的“時(shí)間之熵”與代謝組織的“空間之損”，它們共同構(gòu)成衰老的全景圖譜。該研究同時(shí)編碼了隨機(jī)性和確定性衰老程序，為理解多器官異步衰老提供了新的時(shí)序觀。同時(shí)，該研究可評(píng)估多器官衰老狀態(tài)，為開發(fā)針對(duì)特定組織的早期診斷和干預(yù)策略奠定基礎(chǔ)。

相關(guān)研究成果以Mitochondrial clonal mosaicism encodesabiphasicmolecular clock of aging為題，發(fā)表在《自然-衰老》（Nature Aging）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和科學(xué)技術(shù)部的支持。