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Nature:想長壽你需要膠原蛋白

時間:2015/1/7閱讀:1283
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上海信帆生物: 

近日,發(fā)表在《自然》雜志上的一項研究中,Joslin糖尿病中心的科學(xué)家們在一毫米長的線蟲中進(jìn)行了衰老研究。他們發(fā)現(xiàn),延長壽命的不同方法(比如熱量限制和雷帕霉素治療)都會影響膠原和其他細(xì)胞外基質(zhì)蛋白(ECM)的表達(dá),細(xì)胞外基質(zhì)是為組織、器官和骨骼提供支持的重要框架。

Joslin糖尿病中心的科學(xué)家們在一毫米長的線蟲中進(jìn)行了衰老研究。他們發(fā)現(xiàn),延長壽命的不同方法(比如熱量限制和雷帕霉素治療)都會影響膠原和其他細(xì)胞外基質(zhì)蛋白(ECM)的表達(dá),細(xì)胞外基質(zhì)是為組織、器官和骨骼提供支持的重要框架。相關(guān)論文發(fā)表在十二月十五日的Nature雜志上。

 

這項研究為人們提供了重要的新線索,有助于開發(fā)更好的藥物延緩衰老,治療與衰老有關(guān)的各種慢性病。

 

“為了研究目前幾種主要的長壽策略,我們對線蟲進(jìn)行了遺傳學(xué)、營養(yǎng)學(xué)和藥物干涉。研究顯示,這些干涉提高了膠原和其他ECM基因的表達(dá),促進(jìn)了ECM的重塑,"文章的通訊作者之一T. Keith Blackwell說?!笆聦嵣?,過表達(dá)一些這樣的基因,的確能使線蟲活得更長一些。"

 

這項研究指出,膠原和其他ECM成分的生物試劑,對于線蟲的壽命非常關(guān)鍵。這意味著促進(jìn)ECM重塑將能延緩人體衰老,Dr. Blackwell說。線蟲是研究衰老的理想模型,因為它壽命短而且很容易進(jìn)行基因操作。

 

膠原是結(jié)締組織的主要結(jié)構(gòu)蛋白,約占人體蛋白質(zhì)總量的三分之一?!暗教幎加心z原,它們就像是組織的腳手架,為組織賦予彈性和強(qiáng)度,"Dr. Blackwell說。

 

ECM結(jié)構(gòu)會隨著年齡增長而逐漸衰退,膠原也被認(rèn)為與多種人類疾病有關(guān),包括糖尿病并發(fā)癥、心血管疾病、骨病和腎病。此前的衰老研究大多針對那些保護(hù)細(xì)胞或再生細(xì)胞的機(jī)制,而這項研究認(rèn)為一切都和ECM在一起。“這是一個非常重要的發(fā)現(xiàn),能影響到許多領(lǐng)域,"Joslin糖尿病中心的科學(xué)家George King評論道。

 

Joslin團(tuán)隊在線蟲中建立了feast-and-famine兩種生活方式,并由此解析了兩個關(guān)鍵的分子通路。這兩個通路都與胰島素和IGF-1(insulin-like growth factor 1)有關(guān),IGF-1是一種分子結(jié)構(gòu)很類似胰島素的激素。其中一條通路能讓線蟲休眠,以便更好的耐受溫度、食物匱乏和其他壓力,當(dāng)條件改善之后線蟲能夠恢復(fù)正常生活。另一條通路與人類更為接近,需要激活SKN-1基因。SKN-1是一個控制許多壓力防御機(jī)制的主調(diào)控子,相當(dāng)于人類調(diào)控子Nrf1/2/3。

 

“在衰老過程中,機(jī)體組織的維持日益退化,"文章的*作者Collin Ewald說?!八ダ涎芯康膠ui終目標(biāo)是在確保健康的同時延長人類壽命。其他實驗室在線蟲中進(jìn)行長壽研究時,也曾檢測到膠原基因的高水平表達(dá)。但這些研究主要關(guān)注的是細(xì)胞內(nèi)部程序,并沒有深入研究這一現(xiàn)象。"

 

此前的研究表明,通過藥物或基因改造延長小鼠壽命時,會使其肌腱更強(qiáng)壯也更有彈性。這項研究檢驗了ECM重塑抵御衰老的可能性,為人們開啟了長壽研究的新方向。在此基礎(chǔ)上,研究者們將能開發(fā)出更好的藥物延緩衰老和治療慢性病。

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