Nature: 揭开长寿的神秘面纱,也许这个蛋白才是关键因素

 

长寿

 

美国Sanford Burnham Prebys医学研究所的科学家最近发现,模式生物秀丽隐杆线虫体内的自噬蛋白p62水平增加可以延长其寿命。该研究发表在《Nature》杂志上。此发现可以帮助揭开与衰老相关的疾病的治疗方法,如阿尔茨海默氏病,这种疾病通常是由错误折叠的蛋白质积累引起的。

 

“有研究表明,增强细胞自噬可以延长寿命。而细胞可以通过自噬再循环的过程实现降解和回收衰老、破碎以及受损的细胞碎片,及时清理机体垃圾。”Sanford Burnham Prebys医学研究所的Malene Hansen博士说。  “在开展这项研究之前,我们已经了解细胞自噬是与衰老息息相关的过程,p62蛋白可能对其有影响。p62蛋白是一种选择性的自噬蛋白,但是对长寿是否有影响,目前尚不清楚。”

 

”科学家曾经认为,细胞再循环这一功能对所有细胞垃圾的回收都是一种模式进行的。近年来,研究人员却发现细胞自噬是具有具有高度选择性的,也就是说细胞可以使用独特的“回收卡车”,例如p62蛋白,它可以将不同类型的“垃圾”运送到细胞的“回收中心”。例如,p62可选择性的将聚集在一起的蛋白质和废旧的线粒体(细胞的动力装置)运送到“回收中心”。为了更好地了解p62在细胞再生和生命长寿中的作用,科学家们使用了短寿命且身体透明的秀丽隐杆线虫为模式生物进行研究。之前,Hansen博士的团队发现对秀丽隐杆线虫进行短暂的热休克处理后,其p62的水平会升高。而随后的研究证明,这种反应有益于它们在轻度热休克情况下活的更久。

 

随后,科学家们进行了下一步的研究,他们对秀丽隐杆线虫进行了基因工程改造,使它们的p62 蛋白过表达。观察到,这些线虫的寿命从正常的3周延长到了一个月。这相当于寿命延长了20%到30%。

 

增加的p62蛋白水平引起了研究人员的很大兴趣。p62水平的增加代表着“回收卡车”和“回收中心”变得更加充足,能够回收更多的“垃圾”。这表明p62是这种回收过程的推动力。

 

“现在我们已经确定,选择性的细胞自噬对长寿很重要。我们可以继续下一步的研究:找到它能去除哪些有害的细胞'垃圾'。借助这一认识,我们希望可以找到对长寿不利的特定细胞组分”,Hansen博士实验室的研究助理教授,也是该研究的主要作者Caroline Kumsta博士说。

 

许多与衰老相关的疾病,包括阿尔茨海默氏病和亨廷顿氏病,都是由于细胞毒素的积累、错误折叠的蛋白质引起的。 Hansen和Kumsta博士先前的研究表明,在患有亨廷顿氏疾病的秀丽隐杆线虫模型中, p62蛋白水平增加可以延长它们的寿命。

 

寿命延长

 

科学家们希望通过研究选择性的自噬,如p62这样的蛋白质,可以找到一种疗法,即通过清除那些有害于健康长寿的蛋白质而实现生命的延长。随着美国人口老龄化,寻找可能的与衰老有关的疾病的治疗途径变得越来越重要:在大约十年中,大约20%的美国人(约7100万人)将都达到65岁以上,具有很高的患病风险。

 

p62的水平增加对延长寿命具有很大的潜力,这鼓励科学家们进行下一步的研究。然而,最近对果蝇的研究发现,p62似乎在进化上是很保守的,这警示他们不能将这种方法直接用于人类。因为已有研究证明,高水平的p62与人类癌症有关。

 

Hansen博士说:“鉴于p62和癌症之间的联系,那么清晰的了解选择性自噬的全部过程变得更为重要。有了这些信息,我们可以更加了解p62在选择性自噬中的重要功能,从而找到促进健康、治疗衰老相关疾病的方法。”

 

参考文献:

Caroline Kumsta, Jessica T. Chang, Reina Lee, Ee Phie Tan, Yongzhi Yang, Rute Loureiro, Elizabeth H. Choy, Shaun H. Y. Lim, Isabel Saez, Alexander Springhorn, Thorsten Hoppe, David Vilchez, Malene Hansen. The autophagy receptor p62/SQST-1 promotes proteostasis and longevity in C. elegans by inducing autophagy. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 1038/s41467-019-13540-4

 

来源:ScienceDaily

原标题:The secret to a long life? For worms, a cellular recycling protein is key

 

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