科學(xué)家表明細(xì)胞適應(yīng)短暫的壓力通過提高抗氧化劑和長(zhǎng)期能源生產(chǎn)

我們都聽過這樣的表情:“不殺你讓你變得更強(qiáng)。”現(xiàn)在,索爾克研究所的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究顯示,為什么在細(xì)胞水平上,這可能是真的。研究小組報(bào)告說,短暫的接觸壓力是有益的,促使細(xì)胞來啟動(dòng)持續(xù)生產(chǎn)的抗氧化劑,分子,幫助擺脫正常代謝毒性細(xì)胞積聚有關(guān)。

出現(xiàn)在《細(xì)胞代謝》期刊上的研究中,8月16日,2018年,還透露,短期壓力對(duì)細(xì)胞導(dǎo)致重構(gòu)線粒體細(xì)胞的強(qiáng)國(guó),惡化隨著年齡的增長(zhǎng),所以他們產(chǎn)生更少的有毒副產(chǎn)品。研究結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致新的方法來對(duì)抗衰老細(xì)胞的影響,甚至可能延長(zhǎng)壽命。

“本研究的創(chuàng)新之處在我們生成一個(gè)模型我們可以關(guān)閉在線粒體的抗氧化生產(chǎn)但可逆的方式,”索爾克教授杰拉爾德·Shadel說文章的資深作者。“我們能夠誘導(dǎo)壓力為特定時(shí)間窗,看看細(xì)胞反應(yīng)。”

將食物轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程中,線粒體產(chǎn)生一種叫超氧化物的化學(xué)物質(zhì),細(xì)胞中的關(guān)鍵作用,但如果建立是有毒的。出于這個(gè)原因,線粒體也產(chǎn)生enzyme-superoxide歧化酶或SOD-to超氧化物轉(zhuǎn)化成一種更少的有毒。

Shadel想知道短期細(xì)胞應(yīng)激引起的線粒體超氧化物很早就在日后的發(fā)展可能會(huì)影響健康。所以他帶領(lǐng)的一組研究人員從耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院和阿巴拉契亞州立大學(xué)在發(fā)展中一個(gè)關(guān)閉SOD酶的方法持續(xù)很短的時(shí)間來研究細(xì)胞和動(dòng)物如何回應(yīng)細(xì)胞壓力毒性物質(zhì)。

在一群老鼠基因在子宮內(nèi),一半的分子“關(guān)閉”開關(guān)SOD酶時(shí)經(jīng)歷了短暫的壓力釋放。小鼠出生后持續(xù)增長(zhǎng)到成年,兩組看起來非常相似。但肝臟樣本4周時(shí)老告訴一個(gè)截然不同的故事:老鼠的SOD酶被短暫關(guān)閉觸發(fā)壓力had-surprisingly-higher線粒體的抗氧化劑水平,更多的線粒體和過氧化物形成的老鼠比那些沒有經(jīng)歷壓力。此外,細(xì)胞生長(zhǎng)在盤子,一半含有SOD開關(guān),顯示相同的結(jié)果:經(jīng)歷了短暫的耐壓力是壓力和更健康的從細(xì)胞的角度來看。

當(dāng)團(tuán)隊(duì)分析哪些基因被激活在培養(yǎng)皿和所有的老鼠的肝臟樣本,他們發(fā)現(xiàn)意想不到的分子途徑在重組的SOD組線粒體產(chǎn)生更少的有毒分子同時(shí)保值增值細(xì)胞的抗氧化能力。

這項(xiàng)工作表明,短期的線粒體壓力可能導(dǎo)致長(zhǎng)期適應(yīng)(一個(gè)概念叫“mitohormesis”)可以嗎細(xì)胞健康長(zhǎng),避免衰老和疾病。Shadel下一步計(jì)劃研究闡明機(jī)制是否可以推遲衰老的影響在哺乳動(dòng)???。

Shadel擁有生物醫(yī)學(xué)科學(xué)的奧黛麗Geisel椅子,補(bǔ)充道,“我們很興奮來測(cè)試如果獨(dú)特mitohormesis信號(hào)通路我們將闡明在這個(gè)新的小鼠模型可以針對(duì)防止常見的老年性疾病,如癌癥、阿爾茨海默氏癥和心臟病。”

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