近日，中国农业大学动物科学技术学院赵兴波教授团队在国际期刊Advanced Science发表研究论文《异种线粒体移植改善小鼠年龄相关表型》（Xenogeneic Mitochondrial Transplantation Improves Selected Age-Associated Phenotypes in Mice），通过建立异种线粒体移植小鼠模型，系统揭示了外源线粒体改善衰老相关表型、提升线粒体功能并激活宿主线粒体质量控制的生物学效应，为线粒体移植干预衰老相关功能退化提供了新的方法。

线粒体是细胞能量代谢和应激调控的核心细胞器，其功能衰退与机体衰老、组织功能下降和多种年龄相关病理过程密切相关。如何改善线粒体功能、维持线粒体稳态是衰老生物学和再生医学领域的重要科学问题。线粒体移植作为一种新兴干预策略，成为近年来抗衰老研究的热点。现有研究使用的是同源线粒体，存在供体来源受限、生命伦理争议等问题，从而制约了其进一步的转化应用。因此，人们寄望于异种线粒体移植技术（Xenogeneic Mitochondrial Transplantation，xeno-MT），但异种线粒体的功能效应、作用机制及使用质量控制缺乏系统研究。

针对这一系列问题，研究团队以牦牛线粒体作为供体，对不同年龄阶段小鼠开展异种线粒体移植实验。研究发现，牦牛线粒体经静脉给药后，可能够在体内实现多组织留存。

牦牛来源异种线粒体移植改善衰老相关表型并促进线粒体质量控制重塑

在表型层面，接受异种线粒体移植的老年小鼠脱毛、驼背等衰老相关表型得到改善，运动耐力显著提升；中年雄性小鼠精子活力提高，中年雌性小鼠子代出生后体重增长加快。血常规和主要血清炎症因子检测结果显示，在本研究观察期限内，异种线粒体移植未引起明显血液学异常或系统性炎症反应，未出现免疫排斥现象。

在功能层面，异种线粒体移植显著提升了多个组织的 ATP 水平，降低 了ROS 积累，并显著增加了线粒体 DNA 拷贝数。表明该策略能够有效改善衰老相关线粒体功能，增强组织能量代谢能力，缓解氧化应激状态。

在机制层面，研究团队通过转录组、全基因组甲基化和蛋白水平分析发现，异种线粒体移植激活了宿主自噬流和线粒体质量控制相关网络。进一步的氯喹阻断实验表明，溶酶体依赖的自噬流参与了异种线粒体移植诱导的 ATP 提升、ROS 降低和线粒体 DNA 拷贝数增加。

研究证明，外源线粒体并非简单“补充能量”，而是通过调动宿主线粒体质量控制体系，促进了受体组织线粒体功能重塑。

研究还系统比较了新鲜线粒体、室温损伤线粒体和完全破坏线粒体组分的功能效应。结果显示，短时间室温处理后的线粒体仍保留生物学活性，可改善细胞和老年小鼠的线粒体功能；而严重受损或完全破坏的线粒体则功能明显下降。该发现为线粒体移植研究中的供体制备、保存条件和质量控制提供了重要依据。

该研究得到国家重点研发计划项目（2021YFF1000701）资助，论文第一作者为博士生李文鹏，赵兴波教授为论文通讯作者。赵兴波教授团队长期围绕动物线粒体功能及相关生命过程开展研究，在动物起源驯化、伴侣动物遗传繁育、生态养殖领域开展研究和实践应用。本研究的发表展示了团队在线粒体功能调控与衰老生物学研究领域取得的新进展。