解开母系遗传物质线粒体DNA未知功能，首次证明线粒体DNA参与全身免疫反应

人类和其他哺乳动物通过一系列应激化学物质对压力情况做出反应。当面对寻找下一餐，或担心失去工作等情况时，我们的身体会释放出一连串的荷尔蒙，导致心率加快，呼吸加快，肌肉紧张，出现汗珠。

这种所谓的“战斗或逃跑”反应很好地为我们的祖先服务，但现代它的不断激活使我们付出了许多代价。科学家们开始意识到压力 往往会加剧 几种疾病，包括抑郁症，糖尿病，心血管疾病，艾滋病毒/艾滋病和哮喘。一种理论希望将归咎于一个意想不到的来源，即通过每个细胞内强大的微观能量来解释压力与这些疾病之间的联系。

我们的每个细胞都含有数百个线粒体，以提供正常功能所需的能量。线粒体有自己的循环基因组，有37个基因。我们只需从母亲那里继承这种线粒体DNA。因此DNA代码的构成在一代人之间保持相对一致。

但是我们的战斗或逃跑反应对线粒体提出了极高的要求。突然之间，他们需要产生更多的能量来加速心跳加速，扩张肺部和拉紧肌肉，这使他们容易受到伤害。然而，与细胞核中的DNA不同，线粒体的 修复机制有限 。最近的动物研究表明，慢性压力不仅会导致大脑区域（如海马，下丘脑和皮质）的 线粒体损伤 ，还会导致线粒体 将DNA释放 到细胞质中，最终进入血液。

哥伦比亚大学的心理生物学家马丁皮卡德说:“这种循环的线粒体DNA就像激素一样。”在过去十年的大部分时间里，他一直在研究线粒体行为和无细胞线粒体DNA。他认为，从细胞中排出线粒体DNA可以模仿肾上腺对应激反应释放的皮质醇。某些细胞产生循环的线粒体DNA，与肾上腺一样，它的释放也是由压力引发的。

为了证明心理压力可以导致线粒体DNA被细胞释放，皮卡德和他的团队设计了一个快速压力测试。他们要求50名健康的男性和女性发表快速演讲，以防止他们对镜头的错误指控。之后，研究人员从参与者那里采集了血液样本，并将它们与受压前的血液进行了比较。尽管紧张的任务只持续了五分钟，科学家们发现参与者的血清循环线粒体DNA水平在测试后30分钟增加了一倍多。目前正在审查的这些结果为我们的血液中漂浮的线粒体DNA如何将压力传递到身体的其他部位提供了第一个直接的证据，就像多米诺骨牌一个接一个地翻滚。

以前的研究提供了一些线索，表明循环线粒体DNA是压力的标志。 2016年， 瑞典研究人员发表了该研究结果，37名最近自杀未遂者的细胞外线粒体DNA水平升高。今年早些时候，同一组科学家在 神经精神药理学上 发表了另一篇论文，显示患有严重抑郁症的人有较高水平的循环线粒体DNA，并且这些水平在对抗抑郁药物反应不佳的患者中持续增加。

这些研究都是线粒体DNA新兴研究领域的一部分，科学家们认识到细小的细胞器对多种疾病都有影响。“线粒体DNA可能是你体内最敏感的东西，”费城儿童医院线粒体和表观基因组医学中心主任Wallace说。“如果你的线粒体感觉到一个问题，那么你们其他所有人都会遇到麻烦。”

在Wallace自己的研究中，Wallace表明线粒体DNA突变在 自闭症谱系障碍患者中 比在神经型成人中更常见。Picard指出，过去几年的其他研究已将线粒体功能障碍与精神分裂症，阿尔茨海默氏症，关节炎和癌症联系起来 - 所有这些问题也都会发生炎症。

但这种炎症是如何由线粒体DNA从细胞中泄漏出来的呢？一个 2010年发表在《自然》的文章提供了答案：研究人员展示了这样的线粒体DNA，当损伤后释放入血，动员促炎症免疫反应。由于线粒体的细菌来源及其环状DNA结构，免疫细胞认为它是外来入侵者。当循环线粒体DNA与免疫细胞上的特定受体TLR9结合时，它们会像对流感病毒或感染伤口等外来入侵者的反应一样作出反应。免疫细胞释放出称为细胞因子的化学物质，告诉其他白细胞，他们需要在感染，炎症或创伤部位报告。

Picard说，这种对循环线粒体DNA不断加深的理解共同为心理压力如何导致广泛的炎症的问题设定了时间框架。他认为，线粒体是我们心理状态与神经系统或其他炎症相关疾病之间缺失的联系。