本期主讲大咖：顾正龙教授

很激动也非常荣幸邀请到国际顶尖学者，复旦大学特聘教授，康奈尔大学原终身教授、芝加哥大学博士——顾正龙教授跟大家分享关于线粒体的科学知识。

顾教授是国际知名遗传学家，在多种顶级国际学术期刊上发表文章逾70余篇，文章被引用总计超5800次。顾教授曾被评为北美营养学界未来领军人物，多次受邀在哈佛大学、北京大学、哥伦比亚大学、杜克大学、中国科学院等机构发表关于线粒体的科学演讲。

我们深深感谢顾教授对CNCer的关怀与支持。欢迎各位关注顾教授团队公众号：「顾的Good线粒体」，学习更多线粒体知识与前沿信息！

以下为本期直播主讲内容亮点节选，完整直播回放可联系班主任（见文末）。

 01 

我们团队的主要研究内容

我们团队目标比较明确，阐明线粒体DNA突变和疾病的因果关系并提出治疗方案。

细胞内90%以上的能量都是由线粒体产生的，比如像大脑、神经元、肌肉、肾等。线粒体上虽然只有16000个碱基，但是功能密度特别高。线粒体DNA突变在各类疾病中的重要作用是我们定下的整体科研中心思想。

 02  

衰老的原因：线粒体功能下降

今天最主要的分享内容是衰老，衰老主要来源于体细胞突变，像肌肉、神经元、免疫细胞内相应的DNA突变引起线粒体功能下降，进而引起衰老。

薛定谔的《生命是什么》中提出“生命以负熵为生”——小孩子的时候其实是高度有序，随时间变化，衰老的过程就是熵增的过程，也就是混乱度增加的过程，混乱度增加有可能会带来癌症、阿尔茨海默症等疾病。“生命以负熵为生”，指的是从环境中不断摄取负熵，来消除生命活动中产生的熵增，将自身稳定。

线粒体DNA突变以及线粒体功能下降，线粒体产生的能量出问题了，必然的后果就是混乱（熵增），前边所述更多是关于衰老的哲学机制，从生物学角度来看，90%以上的能量都来源于线粒体，它是人体各种代谢的中心场所、细胞死亡调控中心、涉及到免疫反应和表观遗传，它们与衰老/疾病息息相关。

怎么理解线粒体功能下降/衰退？可以从现如今愈发受到重视的调控免疫、炎症相关的问题说起。用大白话理解，可以简单描述为线粒体功能下降，里面的“东西”漏出来，于是引起炎症。

各大抗衰或保健品在宣传的抗氧化与抗炎症，但这都需要找对根源才能真正起效。盲目抗氧化，在某些维度上会很容易忽略体内的线粒体本身就是很大的氧化应激源这一事实；盲目抗炎症，指向的更多是去抵抗细菌、病毒感染，然而在衰老过程中，很多炎症都是非感染性的。

*相关文章：线粒体调控免疫和炎症的机制

抗氧化有一种方法，是用小分子中和掉氧化，但即便中和掉，相应的线粒体变换这件事情没有解决，线粒体DNA还是会不停向外漏“东西”，这不仅形成了活性氧（ROS）含量增加导致线粒体功能异常的恶性循环，还有可能滋生其它譬如炎症、表观遗传改变等，并未从根本上解决问题。抗炎症目前常见的解决办法也同理，使用激素等药物把炎症“挡起来”，但其实线粒体变坏这件事情依然存在。线粒体是表观遗传特别重要的总调控，在抗氧化和抗炎症的过程中，可以往线粒体活性的相关方向上多考虑一些。

综上，我们其实可以特别关注这一点，更多要从机制上去看待抗氧化与抗炎症。

线粒体功能下降/衰退，是由线粒体DNA突变不断增加导致的。假如一个细胞100个拷贝里面有一个是坏的，那1%坏的暂时可能没什么影响，但这个突变会缓慢增加，比如高频到60%、80%、100%——缓慢增加的过程特别重要，这一过程会受到很多核基因组上的基因突变、或是线粒体基因组、又或是环境因素（饮食、运动、污染、感染等）的影响，让这一过程变快或变慢。

百分比缓缓慢增加到60%或者80%，细胞开始出现问题，可能出现免疫反应或者表观遗传改变或基因组不稳定等，这类突变细胞越多，将越有可能引起整个组织的功能下降、衰老以及相关疾病。

衰老的线粒体DNA突变基础

 03 

线粒体DNA突变与几类疾病举例

我们目前的一个推测是，线粒体DNA突变可能是线粒体功能下降的根本原因。

「线粒体DNA突变——突变缓慢增加——线粒体功能下降——衰老/疾病」这一混乱度增加/熵增的过程，向大家展示了如何从线粒体DNA突变的角度理解衰老和疾病，与线粒体DNA突变有关联的疾病比如以下几类：

1.癌症

线粒体DNA突变引起的线粒体功能下降可以促进肿瘤的发生。线粒体DNA突变，可导致代谢重编程、诱导基因组不稳定、引起免疫反应和炎症，从而导致肿瘤发生。

*相关文章：衰老过程中线粒体DNA突变积累可以促进肿瘤发生吗？

2.神经退行性疾病

神经退行性疾病可能由于年龄增加而出现：阿尔茨海默症（AD）、帕金森病（PD）；或由于遗传突变影响 CNS 细胞功能：亨廷顿病 （HD）、早期发作的 AD 或 PD 以及肌萎缩性侧索硬化症 （ALS）。

在中枢神经系统中，神经元存活和兴奋所需要的充足能量供应主要依赖于线粒体，线粒体DNA突变如若发生在神经元中，突变增多可引起神经退行性疾病，比如这些突变引起了代谢重编程，神经元死亡或者炎症；多项研究证实了线粒体功能障碍是神经退行性变的主要特征之一，其在神经退行性疾病发生和进展中发挥关键作用。

3.儿童疾病-自闭症

自闭症的发病几率最近几年在不断增长。我们猜想，部分自闭症儿童的发病机制可能跟线粒体 DNA 突变有点关系。

在我们做这一部分的科研初期，发现自闭症儿童与其健康的兄弟姐妹，虽然整体线粒体突变的程度差不多，但自闭症儿童存在更坏的突变，这一突变会引起功能改变。接着我们测了脐带血，收集妈妈的一些样本，开始记录第二代儿童的各种数据，孩子长大到二十几岁了，第三代出来了，结果发现患者线粒体基因突变更多，相当于证明了我们的猜想。

拓展1：为什么“坏”的线粒体DNA突变那么快？

正常情况下，在受精卵里面坏的线粒体DNA绝大部分会被去掉，可能也会留一点发展到线粒体疾病，但是只要不影响整个物种就可以。

比如拷贝100个好的，突然有一个坏的，为什么小孩子一点问题都没有？因为年轻的时候只是1% ，慢慢积累通过细胞分裂突变1%到2%，来来回回，最后达到高频。但是在体细胞里坏的线粒体突变不影响下一代。

对于现在的儿童线粒体疾病，暂时没有成熟的药物来治疗，所以我们现在想看看能不能把坏的线粒体DNA去掉，去帮助治疗疾病或减缓症状。

拓展2：线粒体功能与中医

传统中医药“阳气”的概念与现代医学中的线粒体有诸多相似之处。阳气对人体健康至关重要，而线粒体功能减弱被认为是多种疾病发生发展的关键因素。一个人是否拥有足够的力量抵御病原因子的入侵很大程度上取决于阳气是否丰沛。

人体自身及人与环境之间的统一性、完整性和联系性是传统中医最典型的特征和优势，线粒体功能呼应了整体性这一特点。综述中医阳气与线粒体医学之间的关系，期望将来阳气理论能为现代医学在功能代谢方面带来新的启发。

*相关文章：线粒体功能和中医“阳气”的相似性

 04 

课后答疑

Q：NMN能不能吃？

好多人问我这个问题，我不做推荐但也不完全反对。我相信每个人应该有自己的判断标准，要客观地做选择。

我个人认为的重点在于体内是否已经存在癌细胞，我们如果在不知道的同时服用NMN会有风险，因为会有一小部分癌症能够在NMN的刺激下增长（不是所有癌症都会被其激发）。摄入NMN也有可能让免疫变强，这是一个拮抗过程；在这一过程中，如果免疫细胞胜利了，会把癌细胞“干掉”，但如果免癌细胞没“管住”癌细胞，癌细胞会长出来。基于此，我唯一明确不建议摄入NMN的人群是癌症康复病人，NMN对这类人群的风险会更大。

*相关文章：“长寿药”NMN与癌症治疗及其潜在风险

Q：作为营养师，我们在日常怎样帮助大家可以保护线粒体的活性呢？

①管住嘴迈开腿，对线粒体活性有改善。

少吃并不是绝对的，要因人因时而异。有的人吃两口就饱了，但要求每个人都只吃两口会有点难，有些人不一定能适应少吃，每个人是不一样的。

在人类早期进化的时候，吃饭不知道饱/吃很多的人容易生存下来，但那时吃两口就饱的人在进化时被选择掉了；“吃两口就饱”的基因型在过去不利于生存，但现在有利，能保持瘦的状态；这是因时而异的变化维度。

为什么突然现在肥胖这么多？线粒体DNA的这些突变，以前在进化时让身体吸收能量更高效，保持这种突变到现在，吃的东西多仍处于这么高效的程度，就很容易导致肥胖了。

②现在文献里面有提到过一些小分子物质，比如白藜芦醇，能把线粒体坏的部分去掉。可以考虑使用这类物质。

我觉得治疗一些相关的疾病和炎症，像是阿尔茨海默症这种疾病其实也是从线粒体角度着手，会有可能得到一些很好的效果。

③食品里面的添加剂或者污染也会影响相应功能，可考虑避免。

更多精彩内容：

• 疾病预防和健康衰老

• 基于线粒体的疾病治疗

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