在每個細胞中都存在著成千上萬的線粒體DNA (mtDNA)分子，眾所周知它們在將食物和氧氣轉(zhuǎn)換為能量的過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。而現(xiàn)在來自耶魯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了mtDNA與先天免疫反應(yīng)之間一種出乎意料的關(guān)系。這項研究在線發(fā)布在2月2日的《自然》（Nature）雜志上。

線粒體是細胞的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，在細胞合成、物質(zhì)轉(zhuǎn)運及信息傳遞中起重要作用。線粒體存在于哺乳動物及人類的真核細胞內(nèi)，代謝旺盛的臟器、組織和細胞含量較多。每個線粒體含有3～10個mtDNA分子。mtDNA未受組蛋白保護，易受氧自由基襲擊及某些藥物副反應(yīng)損傷，所以脆弱易損。由于mtDNA不具有核校讀作用故錯誤率高，其突變率是細胞核DNA的10～100倍，隨增齡等因素又使mtDNA突變累積，線粒體氧化磷酸化(OXPHOS)能力降低，細胞產(chǎn)生ATP的量越來越少，這是發(fā)生衰老和疾病的基礎(chǔ)。

先天免疫是指機體對進入體內(nèi)的抗原物質(zhì)的一種無選擇性排斥、清除功能。這是生物體在種系發(fā)育的長期過程中逐漸建立起來的一系列天然保護能力，是人體對抗入侵病原體的第一道防線。

耶魯大學(xué)研究小組及阿爾伯塔大學(xué)、華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的合著者們，是在檢測小鼠mtDNA“應(yīng)激”（即疾病和衰老通常發(fā)生的損傷）模型時獲得這一研究發(fā)現(xiàn)的。研究者們操控這一特異的小鼠模型缺失了支持正常mtDNA穩(wěn)定性的一個基因。結(jié)果他們看到了一種抗病毒反應(yīng)。

耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)及遺傳學(xué)教授Gerald Shadel說：“這一干擾素反應(yīng)讓我們感到很驚訝，這是人體在遭到病原體感染時才會看到的現(xiàn)象。我們的細胞看起來就像是受到了病毒的感染，但實際并不存在病毒。”

在不存在病毒的情況下出現(xiàn)的這一出人意料的抗病毒活性，有可能為我們指出了研究人類疾病的新領(lǐng)域。Shadel說：“線粒體與在一些自身免疫性疾病中所看到的炎癥病理學(xué)之間存在關(guān)聯(lián)，這很容易被人們所接受。炎癥可推動一些常見疾病和衰老，而這項研究為我們指出了一個新的炎癥源頭。”

研究人員還測試了某些病毒，如單純皰疹病毒(HSV)對于mtDNA和抗病毒反應(yīng)的影響。他們發(fā)現(xiàn)在感染過程中HSV實際上攻擊了mtDNA，使mtDNA遭受壓力或失穩(wěn)定是細胞感知并響應(yīng)感染的一個正常的、必要的組成部分。

Shadel和研究的第一作者、耶魯大學(xué)博士后研究人員Phillip West，計劃在一些衰老及人類疾病研究中更深入地探究這些現(xiàn)象。Shadel解釋說：“我們發(fā)現(xiàn)了一條通往抗病毒、促炎性狀態(tài)的信號通路。我們想知道是否是mtDNA失穩(wěn)定觸動了這些信號通路，導(dǎo)致了疾病和衰老相關(guān)病理學(xué)。”癌癥是Shadel和他的團隊打算應(yīng)用這一新知識的第一個研究領(lǐng)域。