基于20年的深入研究,得克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心(UT Southwestern)自噬研究中心的主任Beth Levine和團(tuán)隊(duì)已經(jīng)明確:細(xì)胞自噬可以延長壽命、改善健康。
他們以小鼠為模型發(fā)現(xiàn),自噬水平提高的小鼠壽命更長、更健康。“具體來說,它們的壽命延長了約10%,且不太可能發(fā)生與年齡相關(guān)的自發(fā)性癌癥、心臟病等疾病。”Beth Levine表示道。
細(xì)胞自噬
自噬是一種保護(hù)機(jī)制。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)衰老的蛋白質(zhì)、損壞的細(xì)胞器等廢棄物時(shí),自噬囊泡會(huì)將它們包裹并送至溶酶體中進(jìn)行降解并得以循環(huán)利用,從而確保細(xì)胞本身的代謝需求和某些細(xì)胞器的更新。
關(guān)鍵基因beclin 1
2003年,Beth Levine團(tuán)隊(duì)證實(shí),自噬關(guān)聯(lián)的基因機(jī)制對于長壽突變線蟲(long-lived mutant roundworms)的壽命延長至關(guān)重要。“從那以后,關(guān)于‘自噬是延長壽命的關(guān)鍵機(jī)制’的觀點(diǎn)尤為火熱。” Beth Levine解釋道,“隨著年齡增長,細(xì)胞的自噬能力會(huì)下降,這可能會(huì)導(dǎo)致衰老。”
自噬延長壽命
然而,一個(gè)關(guān)鍵問題仍然沒有得到解答:增強(qiáng)自噬水平是否有益于哺乳動(dòng)物的健康?換句話說,自噬是否能夠延長壽命并改善健康?
為了找到答案,Beth Levine和團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種突變小鼠,其自噬水平一直保持著高水平。具體而言,他們改變了小鼠的自噬蛋白Beclin 1基因,從而抑制Beclin 1蛋白與Bcl-2蛋白的結(jié)合。正常情況下,后者會(huì)抑制Beclin 1在自噬中發(fā)揮的作用。
結(jié)果正如研究人員所預(yù)期的,突變小鼠的所有器官中都保持著高水平的自噬活動(dòng)。去年夏天,曾在Beth Levine實(shí)驗(yàn)室的Congcong He博士在《PLOS Genetics》期刊發(fā)表文章揭示,這些突變在一定程度上降低了小鼠發(fā)生老年癡呆癥的風(fēng)險(xiǎn)。
現(xiàn)在,最新的文章進(jìn)一步揭示,自噬功能強(qiáng)大的小鼠壽命更強(qiáng)、更健康。而且,這一水平增加能夠使小鼠免受過早死亡的危害。。
此外,研究還揭示了一種特殊的靶標(biāo),即通過抑制Beclin 1與Bcl-2的結(jié)合,增強(qiáng)自噬功能?;谠摍C(jī)制的藥物有望改善健康、延長壽命。Beth Levine認(rèn)為,增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)部“清潔”體系有望延緩衰老、防御與衰老相關(guān)的疾病。這些研究對于人類健康、藥物研發(fā)有著重要意義。
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