线粒体的蛋白质组由细胞核和线粒体DNA (mtDNA)共同编码，维持线粒体与细胞核之间的交流对于线粒体的功能十分重要。衰老过程通常伴随着线粒体的变化，这些变化会影响线粒体与细胞核之间的交流，导致基因表达的变化并影响衰老进程。
中国科学院遗传与发育生物学研究所田烨团队在Trends in Biochemical Sciences上在线发表了题为“Mitochondrial-to-nuclear Communication in Aging: An Epigenetic Perspective”的综述, 总结了线粒体-细胞核之间的交流信号，深入讨论了多种线粒体代谢物以及线粒体损伤信号通过调节表观修饰参与寿命调控的分子机理，并探讨干预线粒体代谢可以作为潜在的延缓衰老的治疗策略。
线粒体代谢物调控表观遗传修饰
线粒体作为细胞信号转导中心的重要性不言而喻，但目前我们对线粒体到细胞核通讯信号的理解还十分有限。线粒体代谢物的水平和分布在空间和时间上是如何被调控的？不同组织和器官之间是如何相互交流线粒体代谢水平，共同协调机体整体的代谢和衰老过程的？
在今后，组织特异的线粒体代谢组学分析将会引导我们深入理解线粒体代谢物驱动表观遗传的调控机制。线粒体代谢物如何以组织特异的方式影响基因组上特定位点的表观修饰也是该领域未来值得关注的重要问题。
另外一篇文章分享：Zachos, Kassandra A., et al. "Mitochondrial Biomarkers and Metabolic Syndrome in Bipolar Disorder." Psychiatry Research 339 (2024): 116063.
这项研究的核心是探索线粒体生物标志物在双相情感障碍中的作用。线粒体是细胞内的能量工厂，其功能障碍与多种疾病有关。研究人员假设，双相情感障碍患者中代谢综合征的存在可能与线粒体功能障碍有关。
乳酸（Lactate）：乳酸是糖酵解过程中的产物，也是该研究中关注的主要线粒体生物标志物。在双相情感障碍患者中，乳酸水平与代谢综合征的多个指标显著相关，如空腹血糖、甘油三酯以及收缩压和舒张压。循环细胞游离线粒体DNA（Circulating Cell-Free Mitochondrial DNA, ccf-mtDNA）：这是由功能失常的线粒体片段化并释放到血液中的线粒体DNA。虽然在这项研究中ccf-mtDNA与代谢综合征没有直接关联，但它可能与炎症和免疫反应有关。ccf-mtDNA被认为是损伤相关分子模式（DAMPs），可以触发TLR9信号级联反应，放大/诱导NFKB介导的促炎基因表达，并激活NLRP3炎症体，最终导致慢性低度炎症。炎症与双向情感障碍和其他精神疾病患者的MetS高度相关。线粒体靶向代谢组学标志物：通过对特定线粒体代谢途径中涉及的20多种代谢物进行分析，研究者识别了与乳酸存在和代谢综合征相关的特定代谢物。这些代谢物包括但不限于：柠檬酸（Citrate）、α-酮戊二酸（Alpha-Ketoglutarate, AKG）、犬尿氨酸（Kynurenine）、色氨酸（Tryptophan）。这些生物标志物可能有助于进一步分层双相情感障碍患者的代谢特征，并可能为个性化治疗提供潜在的靶点。研究结果表明，乳酸与代谢综合征的关联，以及线粒体代谢物在区分具有不同代谢特征的患者群体中的潜在作用，为双相情感障碍的早期诊断和治疗提供了新的视角。这项研究的发现不仅增进了我们对双相情感障碍病理机制的理解，还为早期诊断和治疗提供了新的思路。通过监测乳酸和其他线粒体生物标志物，医生可能能够更早地识别出有代谢综合征风险的双相情感障碍患者，并为他们提供更有针对性的治疗。
转录组学和蛋白质组学是研究生物系统的有力方法，但在系统生物学方法中研究代谢的最直接方法是代谢组学，它可能是无偏的(无目标)或针对一组特定的代谢物。非靶向代谢组学收集所有可检测到的代谢物的数据，而靶向代谢组学侧重于预定代谢物，通常是为了评估它们在某些扰动(压力、疾病等)下浓度和分布的变化。靶向代谢组学通常涉及在质谱定量之前对目标代谢物进行选择性提取和/或化学衍生化。