线粒体是存在于大多数真核生物细胞中的细胞器，其基因只能母系遗传而与细胞的基因组不同。日本研究人员发现，线粒体的这种母系遗传或许源于“自噬”作用，父系的线粒体在受精卵中就被消化掉了。
衰老的线粒体和过氧化物酶体被包裹在一个双层膜结构中，该膜来自于内质网。被膜包裹的自噬体将会与溶酶体融合，进而被溶酶体酶降解。
线粒体主要负责给细胞供应能量。科学家早已认识到，只有母系线粒体的基因才能遗传给后代。根据这一原理，现代人类的共同母系祖先可以追溯到十多万年前的某个非洲女性，即“线粒体夏娃”。
为了探明线粒体如何遗传，日本群马大学教授佐藤健等研究人员利用体长1毫米左右的秀丽隐杆线虫进行实验。他们将线虫精子内的父系线粒体着色，然后观察受精卵的情况。结果发现，来自精子的线粒体在受精后不久就被特殊的膜包裹起来，由于酶的作用而不断分解并最终消失，只有卵子的线粒体保留下来。
这种现象被称为“自噬”,也就是吃掉自身的一部分。这在细胞处于饥饿状态时也会发生，细胞会分解自身的一部分作为营养源。为什么父系的线粒体会被消化？目前研究人员尚未清楚。佐藤健推测说，这也许是由于携带父系线粒体的精子运动量很多，受精的时候已经很疲劳了，它的基因不宜遗传给下一代。
相关研究报告已发表在本周的美国《科学》杂志网络版上。这一成果被认为有望应用于帕金森氏病和阿尔茨海默氏症的治疗，据认为自噬作用出现异常是这两种疾病的致病原因之一。
相关英文论文摘要：
Degradation of Paternal Mitochondria by Fertilization-Triggered Autophagy in C. elegans Embryos
The mitochondrial genome is believed to be maternally inherited in many eukaryotes. Sperm-derived paternal mitochondria enter the oocyte cytoplasm upon fertilization and then normally disappear during early embryogenesis. However, the mechanism responsible for this clearance has been unknown. Here, we show that autophagy, which delivers cytosolic components to lysosomes for degradation, is required for the elimination of paternal mitochondria in Caenorhabditis elegans. Immediately after fertilization, sperm-derived components trigger the localized induction of autophagy around sperm mitochondria. Autophagosomes engulf paternal mitochondria, resulting in their lysosomal degradation during early embryogenesis. In autophagy-defective zygotes, paternal mitochondria and their genome remain even in the first larval stage. Thus, fertilization-triggered autophagy is required for selective degradation of paternal mitochondria and thereby maternal inheritance of mitochondrial DNA.
