组织干细胞中线粒体功能紊乱能够导致衰老相关的组织退化(tissue degeneration)。芬兰赫尔辛基大学Anu Suomalainen Wartiovaara教授领导的一个研究小组与德国马克斯-普朗克研究所(Max Planck Institute)衰老生物学、瑞典卡洛林斯卡学院(Karolinska Institutet)和美国威斯康辛大学研究人员合作开展研究，2012年1月4日，在《细胞》子刊《细胞代谢》(Cell Metabolism)杂志上发表关于衰老相关退化机制的研究论文。
干细胞被称作组织的备用零件，因为它们在一生当中能够维修和修复组织。它们是多能性的，能够产生各种各样的不同细胞类型，比如血细胞、神经元和皮肤细胞。线粒体是细胞的发动机：它们将营养物质的能量转变为细胞能够使用的能量形式，在这一过程中它们燃烧大多数摄入的氧气。如果这种营养物质燃烧是无效率的话，线粒体发动机将产生废气和氧自由基，而氧自由基破坏包括基因组在内的细胞结构。抗氧化剂能够清除这些自由基。
在2004和2005年，瑞典和美国科研人员已经构建出一个积累着大量线粒体基因组缺陷的研究模型，结果导致提前衰老的症状：皮肤变薄、头发变灰、秃头、骨质疏松和贫血。
在当前的研究当中，Suomalainen Wartiovaara教授研究小组中的科学家Kati Ahlqvist证实这些症状部分上可以通过干细胞功能紊乱来解释。研究人员也发现早期的抗氧化剂治疗可以部分上阻止这些缺陷发生。
Suomalainen Wartiovaara教授说，“这提示着氧自由基调节干细胞功能以及这些干细胞非常容易受线粒体功能紊乱的影响。这些发现可能在理解线粒体疾病发作机制上也是比较重要的。”
这些结果是在揭露能量代谢在调节干细胞功能和组织维持中意想不到的重要性方面的一次突破。这些发现加深人们对衰老相关的退化机制上的理解。(生物谷：towersimper编译)
doi:10.1016/j.cmet.2011.11.012
PMC:
PMID:
Somatic Progenitor Cell Vulnerability to Mitochondrial DNA Mutagenesis Underlies Progeroid Phenotypes in Polg Mutator Mice
Kati J. Ahlqvist, Riikka H. Hämäläinen, Shuichi Yatsuga, Marko Uutela, Mügen Terzioglu, Alexandra Götz, Saara Forsström, Petri Salven, Alexandre Angers-Loustau, Outi H. Kopra, Henna Tyynismaa, Nils-Göran Larsson, Kirmo Wartiovaara, Tomas Prolla, Aleksandra Trifunovic, Anu Suomalainen
Somatic stem cell (SSC) dysfunction is typical for different progeroid phenotypes in mice with genomic DNA repair defects. MtDNA mutagenesis in mice with defective Polg exonuclease activity also leads to progeroid symptoms, by an unknown mechanism. We found that Polg-Mutator mice had neural (NSC) and hematopoietic progenitor (HPC) dysfunction already from embryogenesis. NSC self-renewal was decreased in vitro, and quiescent NSC amounts were reduced in vivo. HPCs showed abnormal lineage differentiation leading to anemia and lymphopenia. N-acetyl-L-cysteine treatment rescued both NSC and HPC abnormalities, suggesting that subtle ROS/redox changes, induced by mtDNA mutagenesis, modulate SSC function. Our results show that mtDNA mutagenesis affected SSC function early but manifested as respiratory chain deficiency in nondividing tissues in old age. Deletor mice, having mtDNA deletions in postmitotic cells and no progeria, had normal SSCs. We propose that SSC compartment is sensitive to mtDNA mutagenesis, and that mitochondrial dysfunction in SSCs can underlie progeroid manifestations.
