科学家表明,如果蠕虫产生过量的蛋白质p62,则它们的寿命更长。p62可以识别被标记为破坏的有毒细胞蛋白质。这一发现可能有助于发现与年龄有关的疾病的治疗方法,例如阿尔茨海默氏病,这些疾病通常是由错误折叠的蛋白质积累引起的。
桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学发现研究所的科学家表明,如果蠕虫产生过量的蛋白质p62,该蠕虫的寿命就会更长。p62可以识别被标记用于破坏的有毒细胞蛋白质。该发现发表在《自然通讯》上,可以帮助发现与年龄有关的疾病的治疗方法,例如阿尔茨海默氏病,这种疾病通常是由错误折叠的蛋白质积累引起的。
“研究包括我们自己的研究表明,延长寿命可以通过增强自噬-一种细胞可用来降解和回收旧的,破碎的和受损的细胞成分的过程,”衰老和再生计划研究的资深作者-汉森博士说。“在这项工作之前,我们知道自噬是一个与衰老有关的过程,但是p62(一种选择性自噬蛋白)对寿命的影响尚不清楚。”
科学家曾经认为,细胞回收对于所有废品都以相同的方式起作用。近年来,研究人员正在学习自噬可以具有高度选择性-这意味着该细胞使用独特的“回收卡车”(例如p62蛋白)将不同类型的垃圾输送到细胞的“回收中心”。例如,已知p62可将聚集的蛋白质和破旧的线粒体(细胞的动力装置)选择性地输送到回收中心。
为了更好地了解p62在细胞再生和长寿中的作用,科学家使用了短寿命,透明的蠕虫(秀丽隐杆线虫)进行研究。以前,汉森的团队发现对蠕虫进行短暂的热激后p62的水平会升高。事实证明,这对动物有益,是温和的热应激导致的长寿所必需的。
这些发现促使科学家对秀丽隐杆线虫进行基因工程改造,以生产出过量水平的p62蛋白。这些蠕虫没有通常的三周寿命,而是生活了一个月-相当于寿命延长了20%到30%。研究人员很感兴趣地发现,通过增加p62的水平,“回收卡车”的“回收中心”变得更加丰富,并且能够回收更多的“垃圾”,这表明p62是回收过程的推动作用。
“现在我们已经确认选择性自噬对于长寿很重要,我们可以继续下一步:确定它能去除哪些有害的细胞'垃圾'。借助这一知识,我们希望针对长寿危险因素的特定细胞成分”,汉森实验室的研究助理教授,该研究的主要作者Caroline Kumsta博士说。
许多与年龄有关的疾病,包括阿尔茨海默氏病和亨廷顿氏病,都是由有毒,折叠错误的蛋白质引起的。Hansen和Kumsta先前表明,在秀丽隐杆线虫 Huntington's疾病模型中,增加p62的水平能够改善其寿命。科学家们希望通过p62这样的蛋白质研究选择性自噬可以导致清除那些有害于健康长寿的蛋白质的疗法。随着美国人口的老龄化,寻找可能的与年龄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65岁以上,并且罹患慢性病的风险更高。
尽管科学家们在研究结果中看到了很大的潜力-并且最新研究最新在果蝇中证明,提高p62水平对长寿的好处似乎在进化上是保守的-但他们敦促谨慎将其直接应用到人类:已证明p62与人类癌症有关。
汉森说:“鉴于p62和癌症之间的已知联系,从头到尾绘制选择性自噬过程更为重要。” “有了这些信息,我们也许能够增强p62在选择性自噬中的有益功能,并找到促进健康衰老的疗法。”
来源:Sanford Burnham Prebys医学发现研究所