衰老以多种方式向我们发出信号：皱纹、头发稀疏、灵活性下降、大脑反应变慢。但这一过程也在更基础的微观层面展开——细胞内的能量源逐渐衰退。
德克萨斯A&M大学的科学家发现了一种为衰老和受损细胞重新充电的方法，这项创新可能为阿尔茨海默病、肌肉萎缩症和脂肪肝病等多种疾病提供更好的治疗方法。
除红细胞外，所有细胞都从细胞核周围液体中的线粒体获取能量。线粒体有时被称为细胞的"能量工厂"，在对抗病毒、抑制寄生虫以及合成氨基酸、性激素和体内其他重要化学物质方面发挥着重要作用。
德克萨斯A&M大学生物医学工程教授Akhilesh K. Gaharwar表示："随着人们衰老，线粒体数量减少，这是多种与衰老相关的疾病、神经退行性疾病和糖尿病等代谢状况的主要或次要诱因。"Gaharwar是近期发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究的作者之一。
Gaharwar及其同事通过向含有干细胞的培养皿中添加被称为"纳米花"的微型花状颗粒，创建了微型线粒体工厂。这些纳米花小到数百个可以并排放在一根人类头发的宽度内，通过类似于细胞吸收营养物质的自然过程进入干细胞。
纳米花由一种名为二硫化钼的无机化合物制成，能够触发细胞制造更多线粒体的过程。然而，纳米花使干细胞产生的线粒体数量达到正常水平的两倍，随后这些线粒体会转移到普通衰老或受损细胞中。
线粒体专家表示，这项研究代表着重要进展。
"能够增加每个细胞的线粒体数量意义重大，"未参与该研究的斯坦福大学化学生物学与系统生物学教授Daria Mochly-Rosen表示。
Mochly-Rosen合著了一本关于线粒体的书《生命机器：如何通过照顾线粒体改变你的健康》，她表示自己的研究让她得出结论："了解线粒体能为我们做什么可以改变医学的未来，我认为这项新研究就是一个例证。"
德克萨斯A&M团队描述的这一过程利用了电池状线粒体从一个细胞转移到另一个细胞的自然能力。
Gaharwar表示："我们正在为干细胞'超级充电'，使它们能够以更高的速率将这些'电池'捐赠给受损细胞。"
他说，干细胞"具有归巢能力。每当它们发现损伤，就会前往该区域并驻留下来，基本上尝试再生受损区域。"
科学家们在培养皿中使用不同类型的细胞进行了该程序。Gaharwar表示，他和同事希望在1月或2月开始在大鼠身上测试这项技术。
该方法需要在临床试验中证明其安全性和有效性后，才能用于治疗人类。
现有药物可以增加患者的线粒体，但大多数药物无法改变细胞产生或维持线粒体的方式。因此，这些治疗必须多次服用。
Gaharwar表示，如果新方法获得临床批准，医生可以使用它为患者自身的细胞"超级充电"。例如，可以取出患者的皮肤细胞，重新编程为干细胞——这些干细胞是发育成皮肤、骨骼、软骨和血液的原始建筑材料。
然后，可以在培养皿中为这些干细胞提供增强线粒体的纳米花，再将其返还给患者。这些新获得能量的干细胞将在体内循环，为受压或受损细胞提供线粒体。
Gaharwar表示，拥有新的线粒体可以帮助衰老的神经系统细胞更好地沟通。对于糖尿病患者，添加新鲜的线粒体可以帮助细胞更快地处理葡萄糖。
他的实验室正在与另外三个专门研究肌肉萎缩症、脂肪肝病和神经系统疾病的实验室合作。
Mochly-Rosen表示，她想知道纳米花本身是否可以在不用于干细胞的情况下触发线粒体生长。"如果纳米花是安全的，"她说，"也许可以将其注射到特定区域，帮助受伤或受压细胞实现更快的伤口愈合。"她表示，确定这种增强线粒体方法的益处能持续多久将非常重要。
期刊《线粒体》的创始主编、阿拉巴马大学伯明翰分校癌症遗传学项目主任Keshav K. Singh称这项研究很有前景，但警告称仍处于早期阶段。未参与该论文的Singh表示，二硫化钼在人体中的长期安全性尚不清楚。
Singh创立了非营利组织线粒体研究与医学协会，并创办了总部位于伯明翰的Yuva Biosciences公司。该公司已开发出恢复线粒体功能以对抗脱发和皱纹的产品，但Singh梦想启动他称之为"人类能源计划"的项目。
他表示："改善线粒体功能确实可以延长寿命和健康。"他说，目标是保护、维持和生成新的线粒体，"并为每个器官都做到这一点。"
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