科學(xué)家通過控制Drp1相關(guān)蛋白質(zhì),實(shí)現(xiàn)延年益壽功效
他們的技術(shù)最終可以通過減緩衰老速度來幫助人類對抗與衰老相關(guān)的疾病。
近日,加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)通過增加一種名為Drp1的蛋白質(zhì),就可以達(dá)到延長生命和增加體能的效果。
隨著細(xì)胞學(xué)研究的深入,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)線粒體不僅是細(xì)胞呼吸和產(chǎn)生三磷酸腺苷(ATP)的場所,而且是調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的一個重要細(xì)胞器。其中,線粒體的分裂過程與細(xì)胞凋亡的關(guān)系極其密切,而動力相關(guān)蛋白1(Drp1)是線粒體分裂的必需蛋白,其超表達(dá)(目的基因的全長序列與高活性組成型啟動子融合構(gòu)建成質(zhì)粒載體)可以抑制線粒體分裂,從而抑制和減慢細(xì)胞凋亡。
而隨著人年齡的增長,線粒體會受到損傷并在體內(nèi)積累,形成利于病毒滋生的環(huán)境。對此,UCLA綜合生物學(xué)和生理學(xué)的教授David Walker解釋道:“我們認(rèn)為線粒體積累后會變大變長,然后會影響細(xì)胞自身清理線粒體殘留的能力,這樣會形成惡性循環(huán)。”
探究Drp1對人體新陳代謝的影響的同時,研究人員Anil Rana還指出,對線粒體的影響,Atg1基因也起到了重要的作用。在實(shí)驗(yàn)中,他們就是通過消除該基因,讓細(xì)胞喪失清除受損線粒體的功能。
此次實(shí)驗(yàn),研究人員選擇對果蠅進(jìn)行研究。果蠅的所有基因是已知的,通常被用于老化研究。而且,因?yàn)樗鼈儽旧韷勖?,所以研究人員可以控制時間來確保跟蹤治療的效果,并且果蠅細(xì)胞水平上的很多老化特征與人類相似。
實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)果蠅長到30天大時,研究人員“關(guān)閉”其體內(nèi)的Atg1基因,使果蠅細(xì)胞在清除受損線粒體上受到影響。同時,研究人員連續(xù)一周提高其細(xì)胞中Drp1的水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn),果蠅變得更為活躍,耐力更好,雌性果蠅平均延壽20%,雄性果蠅平均延壽12%。
對于這一結(jié)果,Walker表示:“實(shí)驗(yàn)中的過程就像是我們用年輕有活力的組織把老化的組織給換掉一樣,結(jié)果也表明這一做法是有效的,而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明了選擇連續(xù)七天的干擾對于延長他們的壽命是足夠的了。”
此外,在這一過程中,研究人員還發(fā)現(xiàn),給予果蠅更多的Drp1,有助于延遲漏腸的發(fā)作。一般情況下,漏腸通常發(fā)生在果蠅死亡一周,而隨著死亡時間的延遲,漏腸病情的發(fā)生時間也隨之延后。
現(xiàn)在,研究人員表示,他們希望他們的技術(shù)最終可以通過減緩衰老速度來幫助人類對抗與衰老相關(guān)的疾病。
值得一提的是,研究人員還發(fā)現(xiàn)“關(guān)閉”Mfn蛋白也能夠達(dá)到同樣的效果。
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