Cell Rep:一種蛋白質(zhì)可延長(zhǎng)壽命
日期:2016-02-26 13:17:31
在美國(guó)Sanford Burnham Prebys醫(yī)學(xué)研究所(SBP)帶領(lǐng)的一項(xiàng)最新研究中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì),可以延長(zhǎng)線蟲(C. elegans)的自然壽命,線蟲是衰老和長(zhǎng)壽研究常用的一種微小蠕蟲。研究結(jié)果發(fā)表在今天的《Cell Reports》雜志,擴(kuò)大了我們對(duì)于衰老過(guò)程的了解,并可能帶來(lái)新的方法來(lái)延緩年齡相關(guān)的人類疾病的發(fā)病,如癌癥和神經(jīng)退行性疾病。
本文第一作者、SBP發(fā)育、衰老和再生項(xiàng)目副教授Malene Hansen 實(shí)驗(yàn)室的前研究生Philip McQuary指出:“我們發(fā)現(xiàn),我們可以通過(guò)增加一個(gè)叫做精氨酸激酶-1(ARGK-1)的蛋白質(zhì)的數(shù)量,來(lái)延長(zhǎng)壽命。ARGK-1可維持細(xì)胞內(nèi)ATP的可用性,我們懷疑,該蛋白水平升高可觸發(fā)一個(gè)燃油傳感器,從而調(diào)節(jié)能量平衡,并延長(zhǎng)壽命。”
通過(guò)比較正常線蟲和缺乏S6激酶(S6K)的線蟲中的蛋白質(zhì)水平,該研究小組確定了ARGK-1,這個(gè)遺傳改變使線蟲的壽命延長(zhǎng)了至少25%。S6K蛋白的減少,也顯著延長(zhǎng)了其他一些生物的壽命,包括實(shí)驗(yàn)室小鼠,從而表明這一控制衰老的途徑,在進(jìn)化上是保守的。
McQuary說(shuō):“ARGK-1之所以引起了我們的關(guān)注,是因?yàn)樗?/span>S6K突變線蟲中的水平超過(guò)了正常線蟲的30倍。當(dāng)我們制備正常表達(dá)ARGK-1的線蟲時(shí),它們也明顯存活的更久,從而也意味著ARGK-1本身可以延長(zhǎng)壽命。”
ARGK-1及其哺乳類等價(jià)物——肌酸激酶,都能夠?qū)⒛茉矗ㄒ粤姿峋彼峄蛄姿峒∷岬男问剑┻\(yùn)輸?shù)郊?xì)胞的不同位置。研究小組發(fā)現(xiàn),就像在線蟲中一樣,在缺乏一個(gè)類似S6K蛋白的小鼠的大腦中,肌酸激酶的水平升高。
McQuary補(bǔ)充說(shuō):“有趣的是,我們發(fā)現(xiàn),補(bǔ)充肌酸——肌酸激酶的底物,可改善小鼠的健康和壽命,并可能對(duì)帕金森氏癥患者提供有益的影響,從而表明這些酶在衰老以及衰老相關(guān)疾病中發(fā)揮著潛在的作用。”
“挑選出哪些細(xì)胞的功能受到保護(hù),對(duì)于正確理解‘ARGK-1如何支持線蟲以及其他生物的壽命’,是至關(guān)重要的。”
Hansen解釋說(shuō):“我們研究衰老的主要目標(biāo)是,不僅僅尋找延長(zhǎng)人類壽命的方法,而且還要了解‘我們的細(xì)胞和組織,為何隨著時(shí)間推移變得越來(lái)越少功能’。這樣的見解可使我們能夠開發(fā)出更好的預(yù)防保健,提高老年人的整體健康水平,或制定干預(yù)措施,減緩或甚至阻止與衰老相關(guān)疾病的進(jìn)展。”
Hansen說(shuō):“例如,在癌癥中,一些腫瘤可高度激活S6K來(lái)滿足腫瘤生長(zhǎng)的需要。進(jìn)一步理解肌酸激酶和S6K之間的關(guān)系,可能會(huì)帶來(lái)新的途徑,開發(fā)新的藥物用于年齡有關(guān)的疾病,包括癌癥。”
在這個(gè)二月,相繼有幾項(xiàng)關(guān)于長(zhǎng)壽的研究報(bào)道。2月15日,梅奧診所的研究人員證實(shí),不再能夠進(jìn)行細(xì)胞分裂,隨年齡增長(zhǎng)而累積的衰老細(xì)胞會(huì)對(duì)健康造成負(fù)面影響,將正常小鼠的壽命縮短35%。發(fā)表在《自然》(Nature)雜志上的研究結(jié)果證實(shí)了,清除衰老細(xì)胞可以延遲腫瘤形成,維持組織和器官的功能,延長(zhǎng)壽命,且沒有觀察到任何的不良影響。賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),小鼠發(fā)育過(guò)程中缺乏一個(gè)關(guān)鍵的生物鐘基因會(huì)顯著加速衰老和縮短壽命,但如果基因敲除發(fā)生在出生以后就不會(huì)有這樣的效果。這項(xiàng)研究發(fā)表在二月三日的Science Translational Medicine雜志上。二月二十四日Cell Systems雜志發(fā)表的一篇文章指出,年輕時(shí)的基因表達(dá)模式預(yù)示著個(gè)體的長(zhǎng)壽情況。意大利和德國(guó)科學(xué)家對(duì)非洲青鳉魚(壽命最短的脊椎動(dòng)物)進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn),如果青年時(shí)期涉及能量生產(chǎn)的基因不那么活躍,個(gè)體的壽命就會(huì)更長(zhǎng)。






