來源：生物探索 2023-08-02 14:31
考慮到父母年齡對后代成年特征及其終身和多因素特性的不穩(wěn)定影響，研究者首先分析了英國生物庫的人類數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)MAE影響了后代成年后的身高和其他特征。
西湖大學(xué)吳連鋒、馬仙玨及楊劍共同通訊在Cell Research 在線發(fā)表了題為“Maternal aging increases offspring adult body size via transmission of donut-shaped mitochondria”的研究論文，該研究發(fā)現(xiàn)，在人類、果蠅和秀麗隱桿線蟲中，母體衰老而不是父親衰老對后代的成年特征具有進化保守的影響。
該研究采用壽命短且遺傳易感的秀麗隱桿線蟲來探索母體衰老對后代成體性狀調(diào)控的機制。通過顯微鏡分析，該研究發(fā)現(xiàn)年老的蠕蟲會將形狀像甜甜圈的老化線粒體傳給后代。這些線粒體在后代的早期恢復(fù)活力，其形態(tài)在成年前以AMPK依賴的方式完全恢復(fù)。從機制上講，早期線粒體功能障礙激活A(yù)MPK，AMPK不僅緩解線粒體異常，還激活TGFβ信號傳導(dǎo)，以增加后代的成年體型?？傊?，該研究的發(fā)現(xiàn)為母親衰老在形成成年后代特征中的古老作用提供了機制上的見解。
眾所周知，線粒體是可遺傳的“發(fā)電廠”細胞器，主要通過母體線粒體的遺傳，在介導(dǎo)后代健康和疾病方面具有關(guān)鍵功能。親代線粒體被自噬體隔離，并在受精完成后輸送到溶酶體進行降解。隨著年齡的增長，線粒體在形態(tài)、豐度和活性方面表現(xiàn)出明顯的變化。據(jù)報道，在多個物種中，盡管種系中存在嚴格的選擇瓶頸，但老年母親可以將衰老、有缺陷的線粒體傳給卵母細胞。
最近，衰老的線粒體通常與許多細胞過程有關(guān)，如細胞命運的確定和潛在的組織更新。然而，盡管有報道稱一些信號通路參與了細胞線粒體的生物發(fā)生，包括哺乳動物雷帕霉素靶點（mTOR）、AMP活化蛋白激酶（AMPK）和sirtuin通路，但這些衰老的線粒體如何在生物體后代中再生仍有待探索。衰老的線粒體在調(diào)節(jié)后代成年性狀中所起的生理作用在很大程度上也是未知的。
成年身高在人類遺傳學(xué)研究中被廣泛用作一種模式表型，部分原因是它是一種易于測量的特征，而且它受到個體從受精到成年所面臨的所有條件的影響，包括遺傳和環(huán)境因素。經(jīng)典的雙胞胎和家庭研究一直估計，人類成年后的身高約80%是由基因決定的，這得到了最近全基因組關(guān)聯(lián)研究數(shù)據(jù)的支持。除了遺傳決定因素外，造成成人身高變化的其余因素尚未得到充分探討。
MAE介導(dǎo)的子代成體大小塑造模型（圖源自Cell Research ）
考慮到父母年齡對后代成年特征及其終身和多因素特性的不穩(wěn)定影響，研究者首先分析了英國生物庫的人類數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)MAE影響了后代成年后的身高和其他特征。
然后，在果蠅和秀麗隱桿線蟲模式生物中，對后代成蟲大小調(diào)節(jié)的保守MAE得到了一致的證實。在一項使用秀麗隱桿線蟲的機制研究中，研究者觀察到衰老的蠕蟲通過卵母細胞將甜甜圈形狀的線粒體傳給后代。此外，這些衰老的線粒體在后代早期以上位方式觸發(fā)AMPK的周期性激活，這不僅刺激了線粒體的再生，而且通過引發(fā)轉(zhuǎn)化生長因子β（TGFβ）信號通路的活性來觸發(fā)大小增加過程?？傊?，研究者的發(fā)現(xiàn)確定了MAE在成年后代編程特征中的進化保守作用，并為研究或靶向MAE提供了一種新的機制途徑，用于針對成年期疾病的早期干預(yù)。
