线粒体在大脑中释放DNA，可能会缩短我们的寿命
线粒体在大脑中释放DNA，可能会缩短我们的寿命
线粒体DNA片段被整合到人类基因组中的频率比想象的要高，这可能会对大脑健康产生重要影响。最新研究表明，线粒体DNA插入核基因组的数量与人类寿命存在关联。
被我们的神经元能量单元丢弃的DNA碎片，被吸收到我们的核基因组中的频率比想象的要高得多，这可能会使我们的大脑面临更大的危及生命的风险。
美国哥伦比亚大学领导的一个研究小组的一项调查发现，脑细胞中核线粒体插入数量较多的人（或NUMTs）比DNA转移较少的人更有可能早逝。
线粒体就像我们细胞的电池，以一种化学货币的形式产生能量，满足我们身体的大部分代谢需求。这些微小的能量源曾经是独立的微生物有机体，在数十亿年前被我们的单细胞祖先所吸收，包括基因和所有的东西。
从那时起，我们的祖先基因组和线粒体基因组就以一种互惠互利的方式共存，线粒体慢慢地将它们基因组的页面放入房子的基因库中。
这是一种偷偷摸摸的迁移，一直持续到今天。
哥伦比亚大学分子生物学家Kalpita Karan说：“这很罕见，但是每4000个新生儿中就会有一个新的NUMT被整合到人类基因组中。”
“这是线粒体与核基因对话的许多方式之一，从酵母到人类都是如此。”
对于追踪线粒体遗传的系谱学家或建立家族图谱的法医临床医生来说，这种遗传物质的交叉污染可能是混乱的根源。
医学研究人员发现了一个更令人担忧的问题：线粒体DNA插入我们的基因组也会中断重要的过程。
密歇根大学遗传学家瑞安·米尔斯说：“线粒体DNA的行为类似于病毒，它利用基因组中的切割并将自己粘贴进去，或者像跳跃基因一样，被称为逆转录转座子，在人类基因组中移动。”米尔斯与哥伦比亚大学的线粒体精神生物学家马丁·皮卡德共同领导了这项研究。
这种“自产的”病毒样行为先前与其他身体系统中特定癌症的风险增加有关，再加上NUMT加速酵母细胞衰老的证据，促使研究人员考虑终生积累在非生殖细胞核中的线粒体DNA是否可能引起其他健康问题。
皮卡德和米尔斯领导的研究小组使用了一组收集的死后材料，这是一项针对老年人神经系统问题的单独纵向研究的一部分，他们分析了近1200人的脑组织和免疫细胞的几个不同区域。
线粒体DNA片段不仅经常被整合到体内非生殖细胞的染色体中，而且一些特别长寿的组织还保存着线粒体记忆。
与血液中循环的细胞相比，脑细胞积累了更多的NUMT，来自背外侧前额叶皮层的样本含有的线粒体插入数量是取自小脑的组织的五倍多。
令人担忧的是，神经基因组中NUMT数量较多的个体更有可能更早死亡，那些早逝的人比寿命较长的同龄人每10年多出现两次插入。
皮卡德说：“这首次表明，NUMT可能具有功能性后果，并可能影响寿命。”
“NUMT积累可以被添加到可能导致衰老、功能衰退和寿命延长的基因组不稳定机制列表中。”
对人类皮肤成纤维细胞培养物中插入的测量发现，平均每12.6天出现一个新的NUMT，在含有应激突变的线粒体中，这一比率显着增加。
这不是第一次有人怀疑丢弃的线粒体DNA片段会导致神经损伤，但现在很明显，它们被纳入我们的基因库可能会造成自己的混乱。
分析更广泛人群中的其他组织，可以进一步揭示线粒体在我们的细胞中散布遗传日记的后果。
然而，即使是对细胞内基因对话的小小一瞥，也表明我们需要密切关注这两个古老室友之间由来已久的紧张关系。
这项研究发表在《公共科学图书馆·生物学》上。