ニューロンのミトコンドリアストレスの記憶は、ミトコンドリアDNAレベルの上昇を介して経年世代を継承します

親が経験するストレスの記憶は、今後の課題の予測として子孫に伝えることができます。ここでは、caenorhabditis elegansにおけるニューロンのミトコンドリア摂動誘発性ミトコンドリアの折り畳みタンパク質応答（UPRMT）が複数世代にわたって子孫に伝染することを発見しました。UPRMTの世代間の活性化は、ミトコンドリアDNA（mtDNA）のレベルの上昇レベルの母体継承によって媒介され、ミトコンドリア内のタンパク質症ストレスを引き起こします。さらに、野生のC. elegans株を使用した交配研究の結果は、より高いレベルのmtDNAの母体遺伝性が子孫のUPRMTを誘導できることをさらに支持しています。ミトカインWNTシグナル伝達経路は、世代を越えて上昇したmtDNAレベルの伝達に必要であり、それにより、寿命の拡張と子孫に対するストレス耐性を付与します。まとめて、我々の結果は、神経系が生殖細胞系のmtDNAを増加させることにより、世代にわたってストレスシグナルを伝達し、子孫が予想される課題によりよく対処できることを明らかにしています。

The memory of stresses experienced by parents can be passed on to descendants as a forecast of the challenges to come. Here, we discovered that the neuronal mitochondrial perturbation-induced systemic mitochondrial unfolded protein response (UPRmt) in Caenorhabditis elegans can be transmitted to offspring over multiple generations. The transgenerational activation of UPRmt is mediated by maternal inheritance of elevated levels of mitochondrial DNA (mtDNA), which causes the proteostasis stress within mitochondria. Furthermore, results from intercrossing studies using wild C. elegans strains further support that maternal inheritance of higher levels of mtDNA can induce the UPRmt in descendants. The mitokine Wnt signalling pathway is required for the transmission of elevated mtDNA levels across generations, thereby conferring lifespan extension and stress resistance to offspring. Collectively, our results reveal that the nervous system can transmit stress signals across generations by increasing mtDNA in the germline, enabling descendants to better cope with anticipated challenges.