線粒體自噬，或稱線粒體回收，在線粒體老化過程中起著至關重要的作用，而中年期被確定為維持大腦健康的關鍵階段。 新的研究揭示了大腦中線粒體自噬的動態、區域特異性模式，為衰老和神經退行性疾病提供了新的見解。

線粒體自噬的動態變化隨著年齡的增長而變化，特別是在中年期，影響大腦健康和老化。 這些發現為開發神經退行性疾病的療法提供了線索。

線粒體通常被稱為細胞的動力工廠，在維持細胞健康方面發揮著重要作用。 當這些細胞器受損時，它們通過一個稱為線粒體自噬的回收過程被清除，這對於長壽命細胞（尤其是大腦中的細胞）的正常功能至關重要。 線粒體自噬功能障礙與阿爾茨海默病和帕金森病等神經退行性疾病密切相關，突顯了其作為藥物發現和治療進展目標的重要性。

赫爾辛基大學麥克威廉姆斯實驗室的研究人員安娜·拉佩（Anna Rappe，理學碩士）領導的新研究表明，在衰老過程中，不同腦細胞類型中的線粒體自噬呈現出變化和意外的景觀。

例如，隨著動物年齡的增長，負責運動的特定小鼠腦區的線粒體自噬水準增加，而在與記憶相關的腦細胞中，線粒體自噬先升高，然後在老年時急劇下降。 這些發現將中年期確定為健康大腦老化的關鍵轉捩點，為維持哺乳動物大腦功能的分子機制提供了新的見解。

該研究的另一個重要發現是，一些負責分解細胞廢物的溶酶體在大腦老化過程中失去酸性。 這一令人興奮的觀察結果與阿爾茨海默病模型中觀察到的變化平行，表明正常老化過程中看到的現象可能在神經退行性疾病的發展中加劇。 這些結果挑戰了先前認為線粒體自噬在所有物種中隨年齡增長而減少的觀點，顯示在長壽命哺乳動物中，這種特殊的回收過程更加動態和複雜。

以前的研究通常使用酵母和蠕蟲等短命模型，表明線粒體自噬水平隨時間下降，這是衰老的一個標誌。 然而，由於大腦組織的複雜性和傳統研究方法的局限性，研究哺乳動物衰老大腦中的這一過程一直具有挑戰性。 直到最近，

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對於理解健康和疾病中的大腦老化的影響

負責這項研究的副教授湯瑪斯·麥克威廉姆斯（Thomas McWilliams）解釋了這些發現的意義：「毫無疑問，線粒體自噬在短壽命物種中減少。 儘管我們共用重要的基因和機制，但長壽命哺乳動物的組織在進化過程中受到不同的壓力，以應對不同的挑戰。 我們的工作揭示了在衰老的小鼠大腦中線粒體自噬的高度動態性，並表明中年期對於哺乳動物大腦健康至關重要。 ”

他補充說，雖然該領域在理解神經退行性疾病方面取得了進展，但當前療法的高失敗率凸顯了需要新的方法。 “還有很多工作要做，但我們對這些重塑我們對大腦老化理解的新發現感到興奮。 我們與臨床合作者一起致力於推進這項研究，朝著更以人類為中心的應用方向發展。 我們希望當前的結果能為公司和轉化研究人員提供有價值的路線圖，説明加速開發針對腦部疾病的新療法。 ”

參考文獻：《The EMBO Journal》2024年10月4日，《哺乳

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動物大腦的縱向自噬譜分析揭示了整個健康老化過程中持續的線粒體自噬》，作者：Anna Rappe， Helena A Vihinen， Fumi Suomi， Antti J Hassinen， Homa Ehsan， Eija S Jokitalo 和 Thomas G Mc Williams。 DOI: 10.1038/s44318-024-00241-y

該研究由赫爾辛基大學副教授湯瑪斯·麥克威廉姆斯及其團隊領導，得到了HiLIFE電子顯微鏡單元的海倫娜·維希寧博士（Dr. Helena Vihinen）和埃賈·約基塔洛博士（Dr. Eija Jokitalo）以及FIMM HCA單元的安蒂·哈辛寧博士（Dr. Antti Hassinen）的重要合作貢獻。