一种帮助细胞对抗衰老的回收机制
由瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)领导的国际团队在秀丽隐杆线虫中发现了一种强大的抗衰老途径,揭示了通过增强细胞内的溶酶体活性可以帮助清理废物并促进健康的衰老。这一发现为开发针对与年龄相关疾病的疗法开辟了新的方向。
衰老是生命的必然现象。随着年龄增长,我们的身体和心智会发生变化,身体也更容易受到多种与年龄相关的疾病的影响。因此,当今科学研究的一个重要目标就是找到延缓甚至逆转衰老的方法。
其中一个挑战是如何理解细胞应对废物和损伤的机制。随着细胞老化,它们清除有毒蛋白质和破损组分的能力会下降。这种积累与从行动能力丧失到阿尔茨海默病等严重疾病的多种健康问题有关。
宝贵的帮助
现在,由EPFL的约翰·奥沃克斯(Johan Auwerx)领导的国际科学家团队在常见的秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中发现了一种防御系统,该系统有助于清除有害废物。
这个系统被称为溶酶体监控反应(Lysosomal Surveillance Response,简称LySR),激活它能够增强溶酶体的活性。溶酶体是负责分解和回收废物的细胞器。激活LySR使线虫的寿命延长了约60%,并且还帮助它们免受导致神经退行性疾病(如阿尔茨海默病和亨廷顿病)的毒性蛋白聚集的侵害。
这项研究是由EPFL与中国复旦大学、荷兰阿姆斯特丹大学医学中心(Amsterdam UMC)、美国贝勒医学院(Baylor College of Medicine)合作完成的。研究成果已发表在《自然细胞生物学》(Nature Cell Biology)上。
LySR防御系统的超能力
研究团队是在研究某些废物处理基因被关闭后会发生什么时发现了LySR途径。随后,他们关闭了一组制造称为液泡H+-ATPase亚基的小泵的基因,这些小泵有助于溶酶体的功能。结果令人惊讶:他们在细胞中意外激活了LySR途径。
研究人员还发现,LySR由ELT-2基因控制,该基因充当细胞清洁系统的主开关。在激活LySR之后,他们追踪了线虫清除蛋白质堆积的能力、寿命以及对衰老和疾病迹象的抵抗力。
为了验证效果,科学家们在几种不同的模拟神经退行性疾病(如阿尔茨海默病和亨廷顿病)的线虫模型中测试了LySR的激活情况。他们发现,LySR途径始终改善了细胞健康和废物清除能力,从而帮助“排毒”细胞。
虽然这项研究是在线虫中进行的,但类似的LySR途径也存在于人类中,这为健康衰老和治疗神经退行性疾病的新方法带来了希望。
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