抗生素米諾環(huán)素延長(zhǎng)了衰老蛔蟲的壽命，并阻止了蛋白質(zhì)的積累，揭示了一種保護(hù)機(jī)制，可以用于治療，幫助預(yù)防神經(jīng)退行性疾病?，F(xiàn)在，斯克里普斯研究中心的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，米諾環(huán)素可以通過(guò)防止在衰老過(guò)程中蛋白質(zhì)的積累來(lái)延長(zhǎng)蛔蟲的壽命。

蛋白質(zhì)聚集會(huì)引起幾種與年齡有關(guān)的進(jìn)行性腦疾病，包括肌萎縮性側(cè)索硬化癥、阿爾茨海默病、帕金森病和朊病毒病。斯克里普斯的研究表明，米諾環(huán)素甚至可以在年齡較大、應(yīng)激反應(yīng)通路受損的動(dòng)物體內(nèi)阻止這種積累。

細(xì)胞中蛋白質(zhì)的數(shù)量與蛋白質(zhì)制造和處理的速率是平衡的，這被稱為蛋白質(zhì)穩(wěn)定。隨著年齡的增長(zhǎng)，蛋白質(zhì)的平衡會(huì)受到損害。

斯克里普斯研究中心的研究生格雷戈里·索利斯(Gregory Solis)是這項(xiàng)研究的主要作者，他說(shuō):“如果有一種方法可以通過(guò)在出現(xiàn)神經(jīng)退行性癥狀或疾病標(biāo)志物(如蛋白質(zhì)積聚)的第一個(gè)跡象時(shí)就對(duì)老年人進(jìn)行治療，從而增強(qiáng)蛋白酶的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)壽命和健康，那將是一件了不起的事情。”“在這項(xiàng)研究中，我們研究了二甲胺四環(huán)素是否能夠減少已經(jīng)受損的動(dòng)物的蛋白質(zhì)聚集并延長(zhǎng)它們的壽命。”

研究小組首先測(cè)試了21種已知可以延長(zhǎng)秀麗隱桿線蟲(秀麗隱桿線蟲)幼蟲壽命的不同分子。他們發(fā)現(xiàn)所有這些分子都能延長(zhǎng)幼小蠕蟲的壽命，然而，對(duì)老蠕蟲起作用的唯一藥物是米諾環(huán)素。

為了找出原因，研究人員觀察了米諾環(huán)素是否對(duì)蠕蟲的蛋白質(zhì)聚集有任何影響。他們對(duì)待年輕和年老蠕蟲與水或二甲胺四環(huán)素然后測(cè)量?jī)煞N蛋白質(zhì),α-synuclein amyloid-β,來(lái)建立在帕金森癥和阿爾茨海默氏癥,分別。無(wú)論蠕蟲的年齡如何，那些使用米諾環(huán)素的蠕蟲隨著年齡的增長(zhǎng)，兩種蛋白質(zhì)的聚集都減少了。

接下來(lái)，研究小組將注意力轉(zhuǎn)向這一發(fā)現(xiàn)背后的機(jī)制。首先，他們觀察二甲胺四環(huán)素是否會(huì)激活在較老的蠕蟲體內(nèi)受損的應(yīng)激信號(hào)蛋白，但他們發(fā)現(xiàn)二甲胺四環(huán)素實(shí)際上會(huì)降低它們的活性。接下來(lái)，他們研究了它是否關(guān)閉了細(xì)胞的蛋白質(zhì)處理過(guò)程，但這也不是它的作用方式。

當(dāng)研究人員使用化學(xué)探針觀察米諾環(huán)素如何影響細(xì)胞中主要的蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)分子時(shí)，發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素直接影響細(xì)胞的蛋白質(zhì)制造機(jī)制，即核糖體。蠕蟲、小鼠和人類細(xì)胞都是如此。

最后，研究小組使用蛋白質(zhì)制造活動(dòng)增加或減少的蠕蟲，研究這如何改變米諾環(huán)素對(duì)蛋白質(zhì)水平和壽命的影響。正如預(yù)測(cè)的那樣，在蛋白質(zhì)制造已經(jīng)減少的突變?nèi)湎x中，他們發(fā)現(xiàn)需要更低劑量的二甲胺四環(huán)素來(lái)進(jìn)一步降低蛋白質(zhì)水平和延長(zhǎng)壽命。在蛋白質(zhì)制造增加的蠕蟲中，則相反。這表明，米諾環(huán)素通過(guò)控制核糖體蛋白質(zhì)制造的速率來(lái)延長(zhǎng)壽命。

“我們已經(jīng)確認(rèn)米諾環(huán)素是一種可以延長(zhǎng)已經(jīng)衰老的蠕蟲壽命和改善蛋白質(zhì)平衡的藥物，”Michael Petrascheck博士說(shuō)。“我們的研究揭示了二甲胺四環(huán)素如何阻止蛋白質(zhì)聚集，并為藥物研發(fā)奠定了基礎(chǔ)，旨在優(yōu)化這種已獲批準(zhǔn)的藥物，以治療一系列神經(jīng)退行性疾病。”