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科研報道:清除累積的蛋白質(zhì),讓衰老細胞“年輕化”

閱讀次數(shù):1288   發(fā)布時間:2018/3/22 10:56:21

  上海恒遠報道:溶酶體是分解蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的細胞器。近期,來自于斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),這一特殊細胞器能夠讓神經(jīng)干細胞保持年輕!而且,刺激溶酶體可以讓衰老的休眠干細胞清除累積的蛋白質(zhì),從而恢復(fù)細胞活力。

  在成年大腦中,神經(jīng)干細胞(NSC)包含兩種類型——靜止的和活躍的干細胞,它們發(fā)揮著不同作用。讓科學(xué)家們意外的是,3月15日發(fā)表于《Science》期刊的一篇研究揭示,年輕、靜止的神經(jīng)干細胞存儲了大量蛋白質(zhì)聚合物。

  而且,這些聚合物多存在于溶酶體中。隨著年齡的增長,細胞溶酶體處理聚合物的能力會下降,響應(yīng)“制造新神經(jīng)元”信號的能力也會減弱。來自于斯坦福大學(xué)Paul F. Glenn衰老生物學(xué)中心的遺傳學(xué)教授Anne Brunet帶領(lǐng)團隊證實,恢復(fù)溶酶體的正常功能可以讓細胞“重返”年輕。

意外發(fā)現(xiàn)


Anne Brunet團隊以小鼠為模型,發(fā)現(xiàn)年輕的神經(jīng)干細胞內(nèi)有蛋白質(zhì)聚合物。這讓他們很意外,部分原因是因為類似的蛋白累積多與神經(jīng)衰退性疾病有關(guān),例如阿爾茲海默癥。

“*初,休眠或者靜止的神經(jīng)干細胞被認為是一種非常原始的細胞類型,等待被激活。但是,現(xiàn)在*新的結(jié)果卻表明,它們的蛋白累積過程比激活的干細胞還活躍,而且,這一累積會隨著年齡的增長而繼續(xù)增加。” Anne Brunet解釋道。他們發(fā)現(xiàn),如果移除累積的蛋白聚合物,可以提高細胞的活力、促進新神經(jīng)元的產(chǎn)生。

研究過程

具體而言,他們從年輕、年老小鼠的大腦中分離出幾類細胞群,包括休眠的神經(jīng)干細胞、活躍的神經(jīng)干細胞以及來源于活躍神經(jīng)干細胞的神經(jīng)祖細胞。結(jié)果顯示,靜止的干細胞多表達與溶酶體有關(guān)的基因,而激活的干細胞更傾向于表達與蛋白酶體有關(guān)的基因。

隨后,研究團隊向靜止、活躍的干細胞添加了一種與蛋白聚合物特異性結(jié)合的染料。結(jié)果發(fā)現(xiàn),靜止的神經(jīng)干細胞染色更明亮,即便這類細胞的蛋白質(zhì)產(chǎn)量較低。同時,相對于激活的神經(jīng)干細胞,靜止神經(jīng)干細胞體內(nèi)的溶酶體處理累積蛋白質(zhì)的速度相對較慢。

此外,研究團隊還證實,通過激活年老細胞的溶酶體或者讓它們處于“饑餓”狀態(tài)(限制蛋白質(zhì)的生產(chǎn)),能夠恢復(fù)細胞的活力。

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