蛋白質(zhì)代謝可能是長(zhǎng)壽的線索

這看似矛盾，但研究罕見(jiàn)疾病的病因可以為正常健康提供有用的見(jiàn)解。研究人員在研究早衰癥(Hutchinson-Gilford progeria)時(shí)發(fā)現(xiàn)，早衰癥中有一種錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)過(guò)程，可以幫助健康人以及早衰癥患者活得更長(zhǎng)。

索爾克研究所的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，早衰癥患者的蛋白質(zhì)合成過(guò)度活躍。這項(xiàng)研究發(fā)表在2017年8月30日的《自然通訊》雜志上，進(jìn)一步證明減少蛋白質(zhì)的合成可以延長(zhǎng)壽命，從而為對(duì)抗過(guò)早衰老和正常衰老提供了一個(gè)有用的治療靶點(diǎn)。

“對(duì)于細(xì)胞來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)的生產(chǎn)是一個(gè)極其耗能的過(guò)程，”索爾克研究所(Salk Institute)副總裁兼首席科學(xué)官、這篇論文的高級(jí)作者馬丁•赫策(Martin Hetzer)說(shuō)。當(dāng)細(xì)胞將寶貴的資源用于生產(chǎn)蛋白質(zhì)時(shí)，其他重要的功能可能會(huì)被忽略。我們的研究表明，導(dǎo)致異常和正常衰老的一個(gè)原因可能是蛋白質(zhì)代謝加快。

哈欽森-吉爾福德早衰癥是一種非常罕見(jiàn)的基因疾病，它使人的年齡增長(zhǎng)速度比其他人快8到10倍，并導(dǎo)致早逝。這種罕見(jiàn)的突變發(fā)生在細(xì)胞核中的一種結(jié)構(gòu)蛋白lamin A中，但目前還不清楚細(xì)胞核中的一種缺陷蛋白是如何導(dǎo)致該疾病中出現(xiàn)的大量快速衰老特征的。

起初，索爾克研究所的科學(xué)家、這篇論文的第一作者阿比蓋爾·布赫沃爾特(Abigail Buchwalter)對(duì)這種突變是否會(huì)降低lamin蛋白的穩(wěn)定性和壽命感興趣。在測(cè)量了早衰癥患者和健康人皮膚活檢培養(yǎng)細(xì)胞的蛋白質(zhì)代謝后，她發(fā)現(xiàn)不僅僅是lamin A受到了這種疾病的影響。

布克沃特說(shuō):“我們分析了細(xì)胞核中的所有蛋白質(zhì)，而不是僅僅在突變的層蛋白A中看到快速的轉(zhuǎn)化，或許還有一些與之相關(guān)的蛋白質(zhì)，我們看到早衰癥細(xì)胞中蛋白質(zhì)的整體穩(wěn)定性發(fā)生了很大的變化。”“這表明蛋白質(zhì)代謝發(fā)生了我們沒(méi)有預(yù)料到的變化。”隨著蛋白質(zhì)的快速循環(huán)，研究小組發(fā)現(xiàn)，與健康細(xì)胞相比，早衰細(xì)胞中的核仁(構(gòu)成蛋白質(zhì)組裝結(jié)構(gòu)的核糖體)變大了。

更有趣的是，研究小組發(fā)現(xiàn)，在健康細(xì)胞中，核仁的大小隨著年齡的增長(zhǎng)而增加，這表明核仁的大小不僅可能是一個(gè)有用的衰老生物標(biāo)志物，而且有可能成為治療早衰和正常衰老的靶點(diǎn)。

這項(xiàng)研究支持了發(fā)表在同一期雜志上的其他研究，這些研究表明蛋白質(zhì)合成的減少延長(zhǎng)了蛔蟲(chóng)和老鼠的壽命。Hetzer實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃繼續(xù)研究核仁的大小是如何作為一種可靠的衰老生物標(biāo)志物的。

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