研究人员发现，“渗漏”线粒体(细胞的动力源)如何引发有害炎症，导致 狼疮 和 类风湿性关节炎等疾病。科学家或许能够利用这些发现来开发更好的治疗方法来治疗这些疾病，提高我们抵抗病甚至延缓衰老的能力。

这项新发现揭示了遗传物质如何从我们的细胞电池(称为线粒体)中逸出，并促使身体发起破坏性的免疫反应。通过开发对这一过程的疗法，医生有一天可能能够阻止有害的炎症并防止它对我们的身体造成的损害。

“当线粒体不能正确复制其遗传物质时，它们会试图消除它。然而，如果这种情况发生得太频繁，并且细胞无法将其全部处理掉，就会引起炎症，而过多的炎症会导致疾病，包括自身免疫性疾病和慢性疾病，”研究员 Laura E. Newman 博士说。弗吉尼亚大学医学院。“现在我们开始了解这种炎症是如何开始的，我们也许能够阻止这一过程，最终目标是限制炎症和治疗疾病。”

加剧炎症

线粒体有自己的一套遗传物质，与作为我们细胞的操作指令的 DNA 分开。科学家们已经知道，这种线粒体 DNA(称为 mtDNA)可以逃逸到我们的细胞中并引起炎症。但到底是什么造成了这种情况，至今仍是个谜。

索尔克研究所圣地亚哥-内森休克衰老基础生物学卓越中心主任杰拉尔德·沙德尔博士说：“我们知道线粒体DNA正在逃离线粒体，但目前还不清楚它是如何逃离线粒体的。” “使用成像和细胞生物学方法，我们能够追踪将 mtDNA 移出线粒体的途径步骤，现在我们可以尝试通过治疗干预来瞄准它，以期有望预防由此产生的炎症。”

沙德尔和当时在沙德尔实验室担任博士后研究员的纽曼以及他们的合作者使用复杂的成像技术来确定渗漏线粒体内发生的情况。他们发现泄漏是由线粒体DNA复制故障引发的。这引起了核蛋白质量的积累。

为了尝试解决这个问题，包含有缺陷的线粒体的细胞开始将多余的核素输出到其细胞垃圾箱中。但科学家发现，被称为内体的垃圾箱可能会被大量碎片淹没。这些负担过重的内体通过将线粒体DNA释放到细胞中来做出反应——简而言之，垃圾桶溢出了。

纽曼说：“当我们看到线粒体 DNA 离开线粒体后，它就位于一个神秘的膜结构内部时，我们取得了巨大的突破。在组装完所有拼图后，我们意识到该结构是一个内体。”“这一发现最终使我们意识到线粒体 DNA 正在被处理掉，并且在这个过程中，其中一些被泄露了。”

科学家们确定，细胞通过将类核标记为外来DNA(如病)来应对这种危险废物泄漏，并启动导致有害炎症的免疫反应。

“利用我们尖端的成像工具来探测线粒体动力学和 mtDNA 释放，我们发现了一种全新的 mtDNA 释放机制，”研究员 Uri Manor 博士说，他是索尔克大学 Waitt 高级生物光子学核心的前主任，现任该大学的助理教授。加州大学圣地亚哥分校。“我们迫不及待地想问很多后续问题，例如细胞器之间的其他相互作用如何控制先天免疫途径，不同细胞类型如何释放 mtDNA，以及我们如何对这一新途径来减少疾病和衰老过程中的炎症。”

纽曼将在 UVA 医学院细胞生物学系的新角色中继续寻求这些答案。“我们想了解激活这一过程的生理和疾病背景，”她说。“例如，许多病在感染过程中会攻击线粒体，因此我们将测试线粒体是否故意利用这一途径来对入侵的病发出报，以及过度依赖这一途径来抵抗感染是否会在以后引发慢性疾病。”