Cell Rep：一種蛋白質(zhì)可延長壽命

日期：2016-02-26 13:17:31

在美國Sanford Burnham Prebys醫(yī)學研究所（SBP）帶領(lǐng)的一項最新研究中，科學家們發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)，可以延長線蟲（C. elegans）的自然壽命，線蟲是衰老和長壽研究常用的一種微小蠕蟲。研究結(jié)果發(fā)表在今天的《Cell Reports》雜志，擴大了我們對于衰老過程的了解，并可能帶來新的方法來延緩年齡相關(guān)的人類疾病的發(fā)病，如癌癥和神經(jīng)退行性疾病。

本文第一作者、SBP發(fā)育、衰老和再生項目副教授Malene Hansen 實驗室的前研究生Philip McQuary指出：“我們發(fā)現(xiàn)，我們可以通過增加一個叫做精氨酸激酶-1（ARGK-1）的蛋白質(zhì)的數(shù)量，來延長壽命。ARGK-1可維持細胞內(nèi)ATP的可用性，我們懷疑，該蛋白水平升高可觸發(fā)一個燃油傳感器，從而調(diào)節(jié)能量平衡，并延長壽命。”

通過比較正常線蟲和缺乏S6激酶（S6K）的線蟲中的蛋白質(zhì)水平，該研究小組確定了ARGK-1，這個遺傳改變使線蟲的壽命延長了至少25%。S6K蛋白的減少，也顯著延長了其他一些生物的壽命，包括實驗室小鼠，從而表明這一控制衰老的途徑，在進化上是保守的。

McQuary說：“ARGK-1之所以引起了我們的關(guān)注，是因為它在S6K突變線蟲中的水平超過了正常線蟲的30倍。當我們制備正常表達ARGK-1的線蟲時，它們也明顯存活的更久，從而也意味著ARGK-1本身可以延長壽命。”

ARGK-1及其哺乳類等價物——肌酸激酶，都能夠?qū)⒛茉矗ㄒ粤姿峋彼峄蛄姿峒∷岬男问剑┻\輸?shù)郊毎牟煌恢谩Ｑ芯啃〗M發(fā)現(xiàn)，就像在線蟲中一樣，在缺乏一個類似S6K蛋白的小鼠的大腦中，肌酸激酶的水平升高。

McQuary補充說：“有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)，補充肌酸——肌酸激酶的底物，可改善小鼠的健康和壽命，并可能對帕金森氏癥患者提供有益的影響，從而表明這些酶在衰老以及衰老相關(guān)疾病中發(fā)揮著潛在的作用。”

“挑選出哪些細胞的功能受到保護，對于正確理解‘ARGK-1如何支持線蟲以及其他生物的壽命’，是至關(guān)重要的。”

Hansen解釋說：“我們研究衰老的主要目標是，不僅僅尋找延長人類壽命的方法，而且還要了解‘我們的細胞和組織，為何隨著時間推移變得越來越少功能’。這樣的見解可使我們能夠開發(fā)出更好的預防保健，提高老年人的整體健康水平，或制定干預措施，減緩或甚至阻止與衰老相關(guān)疾病的進展。”

Hansen說：“例如，在癌癥中，一些腫瘤可高度激活S6K來滿足腫瘤生長的需要。進一步理解肌酸激酶和S6K之間的關(guān)系，可能會帶來新的途徑，開發(fā)新的藥物用于年齡有關(guān)的疾病，包括癌癥。”

在這個二月，相繼有幾項關(guān)于長壽的研究報道。2月15日，梅奧診所的研究人員證實，不再能夠進行細胞分裂，隨年齡增長而累積的衰老細胞會對健康造成負面影響，將正常小鼠的壽命縮短35%。發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上的研究結(jié)果證實了，清除衰老細胞可以延遲腫瘤形成，維持組織和器官的功能，延長壽命，且沒有觀察到任何的不良影響。賓夕法尼亞大學的科學家們發(fā)現(xiàn)，小鼠發(fā)育過程中缺乏一個關(guān)鍵的生物鐘基因會顯著加速衰老和縮短壽命，但如果基因敲除發(fā)生在出生以后就不會有這樣的效果。這項研究發(fā)表在二月三日的Science Translational Medicine雜志上。二月二十四日Cell Systems雜志發(fā)表的一篇文章指出，年輕時的基因表達模式預示著個體的長壽情況。意大利和德國科學家對非洲青鳉魚（壽命最短的脊椎動物）進行了研究。他們發(fā)現(xiàn)，如果青年時期涉及能量生產(chǎn)的基因不那么活躍，個體的壽命就會更長。