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Adar1 酶被發現與老化和細胞衰老有關

Adar1 酵素與老化和細胞衰老有關
  • Adar1 酶(一種參與 rna 編輯的特殊酶)被發現可以調節細胞衰老,這表明它對組織衰老具有潛在影響。

  • 這項研究的核心是一種名為 p16ink4a 的蛋白質,其表現在組織老化過程中增加並導致老化。

  • 先前的研究發現,消除表達 p16ink4a 的細胞足以延緩與年齡相關的疾病。

  • 在纖維母細胞中,adar1 缺失透過 sirt1 促進 p16ink4a 表達,sirt1 是另一種已知調節老化和組織老化的蛋白質。 

  • 老化過程中透過自噬作用(受損或不需要的細胞成分的回收)下調 adar1 會降低 sirt1 mrna 的穩定性,進而增加 p16ink4a 的翻譯以誘導老化。

這篇文章發佈在 eurekalert.org 上: [可能會編輯內容或長度]

老化和與年齡相關的疾病給​​生物醫學研究界帶來了複雜的挑戰。 更了解老化的調控機制對於促進健康老化和治療與年齡相關的疾病具有重要意義。 在今天發表的一篇研究論文中 自然細胞生物學, 張如剛,博士艾倫和羅納德·卡普蘭中心副主任、克里斯托弗·戴維斯 (Christopher M. Davis) 教授、免疫學、微環境和轉移項目的項目負責人, 威斯塔研究所和他的團隊揭示了一種新的 ADAR1-SIRT1-p16INK4a 軸來調節細胞老化及其對組織老化的潛在影響。

「了解組織老化的基本機制具有挑戰性,細胞老化為了解驅動組織老化的複雜生物學提供了一個角度。 透過研究組織老化過程中的老化調節所獲得的這些機制見解反過來可以用於促進健康老化和對抗與年齡相關的疾病。 狀態 .

這項探索的核心是一種名為 p16ink4a 的蛋白質,因為它的表現在組織老化過程中會增加,並且會導致老化。 先前的研究表明,p16ink4a 表達細胞的耗竭足以延緩與年齡相關的疾病。

因此,防止與年齡相關的 p16ink4a 表達增加的方法可能對設計促進健康老化的干預策略具有重要意義。

研究團隊的研究結果圍繞著一種名為 adar1 的蛋白質。 adar1 是一種參與 rna 編輯的特殊酶,現已在老化過程中被發現。 張實驗室博士後研究員,論文第一作者 薛浩,博士解釋說,這項研究很大程度上受到了先前在果蠅和蠕蟲等模式生物中進行的獨立研究的啟發,研究表明,這些生物體中相當於人類ADAR1 的耗盡會縮短壽命並導致年齡依賴性變化,例如神經退化性變。

這個故事也受益於威斯塔研究所高度協作的文化。 事實上,之前的工作 西倉和子博士Wistar 艾倫和羅納德卡普蘭中心基因表現與調控計畫的教授,也是 ADAR1 生物學的先驅,他表明,壓力細胞利用 ADAR1 來防止細胞凋亡和程序性細胞死亡。

“由於衰老細胞是壓力細胞並且能夠抵抗細胞凋亡,因此我們要問的第一個問題是 ADAR1 是否與細胞衰老有關,其次是它如何調節衰老以及它對組織衰老的潛在影響是什麼。”  解釋說。

研究團隊首先在體外檢測了人類纖維母細胞中的 adar1 表達,並在體內檢測了年輕和老年小鼠多個組織中的 adar1 表達。 然後,他們透過實驗改變了培養皿和小鼠組織中多種細胞類型中的 adar1 表達,以確定 adar1 作為 p16ink4a 表達的關鍵調節因子。

有趣的是,研究小組發現 adar1 缺失會透過 sirt1 促進 p16ink4a 表達,sirt1 是另一種已知調節老化和組織老化的蛋白質。 有趣的是,adar1 的這種功能並不依賴其在 rna 編輯中的生物學作用。

他們還發現,衰老過程中 adar1 透過自噬(受損或不需要的細胞成分的降解和回收)過程下調,會降低 sirt1 mrna 的穩定性,進而上調 p16ink4a 的翻譯,從而誘導衰老。 

 詳細闡述道,「我們的研究揭示了一種新的ADAR1-SIRT1-p16 INK4a 軸,它在翻譯水平的細胞衰老中發揮著重要作用,並且ADAR1 的這種新定義的功能獨立於其RNA 編輯功能。

 說,「我們的研究開始透過老化過程中 p16INK4a 的表達揭示 ADAR1 與組織老化之間缺失的關聯。 此外,這些發現為探索這一新發現的機制是否可以用於與年齡相關的疾病的治療開發提供了科學依據。

“恢復 ADAR1 表達作為抑制 p16INK4a 和組織衰老過程中觀察到的衰老的一種潛在方法是抑制自噬。”  細節。

她補充道,下一步的研究步驟是:「我們的研究提出了一些有趣的問題。 例如,在不同組織的老化過程中,這種機制對 p16ink4a 表現的相對貢獻為何? 此外,確定該通路的干預是否可以減輕與先前發表的動物模型中 p16ink4a 表達相關的年齡相關疾病也將很有趣。

共同作者: 來自 wistar 研究所的 xuhao、yusuke shiromoto、masayuki sakurai、martina towers、qiang zhang、shuai wu、bin tian、andrew kossenkov、kazuko nishikura、pingyu liu; 來自 sanford burnham prebys 醫學發現研究所的 aaron havas、peter d. adams; lu wang,來自賓州大學的 shelley berger。

出版資訊: 自噬下調 adar1 透過增強 p16ink4a 水平,獨立於 rna 編輯驅動老化。 自然細胞生物學,2022 年。



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