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研究背景與意義

心臟作為維持生命的關鍵器官，其功能隨年齡增長逐漸衰退，導致心力衰竭等心血管疾病的高發(fā)。線粒體作為細胞的“能量工廠”，在心臟功能中扮演核心角色。

然而，線粒體功能在衰老過程中會發(fā)生顯著變化，包括能量代謝效率下降、氧化應激增加及線粒體動力學失衡等。段晨陽團隊的研究聚焦于線粒體間的通訊機制，揭示了其在心臟衰老中的關鍵作用。

核心發(fā)現：線粒體通訊障礙驅動心臟老化

段晨陽團隊通過多組學技術、動物模型及臨床樣本分析，系統(tǒng)解析了線粒體在心臟衰老過程中的動態(tài)變化。

圖1

圖2

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圖4

線粒體-內質網互作異常：衰老心臟中，線粒體與內質網的接觸位點（MAMs）減少，導致鈣離子穩(wěn)態(tài)失衡，進而引發(fā)線粒體功能障礙。

線粒體分裂-融合失衡：線粒體分裂蛋白Drp1過度激活，而融合蛋白Mfn2表達下調，導致線粒體碎片化，能量產生效率降低。

線粒體DNA損傷積累：衰老心臟中線粒體DNA（mtDNA）突變率顯著增加，氧化磷酸化復合物活性下降，進一步加劇能量代謝障礙。

細胞間線粒體通訊障礙：衰老心臟中細胞外囊泡（EVs）介導的線粒體轉移減少，導致鄰近細胞線粒體功能受損，形成惡性循環(huán)。

機制解析：從分子到器官

線粒體動力學失衡：Drp1的過度激活導致線粒體碎片化，破壞了線粒體網絡結構，影響能量傳遞和信號轉導。

氧化應激與炎癥反應：線粒體功能障礙引發(fā)活性氧（ROS）過度產生，激活NLRP3炎癥小體，促進心臟纖維化和心肌細胞凋亡。

細胞衰老與端粒縮短：線粒體通訊障礙加速心肌細胞衰老，端粒縮短，進一步削弱心臟修復能力。

研究價值

段晨陽團隊的研究首次系統(tǒng)揭示了線粒體通訊障礙在心臟衰老中的核心作用，為理解衰老相關心血管疾病的發(fā)病機制提供了新理論框架。

圖5

這一發(fā)現不僅拓展了線粒體生物學的研究邊界，也為開發(fā)延緩心臟衰老的創(chuàng)新療法奠定了基礎。

參考：https://www./articles/s41418-025-01511-w