科學家通過控制Drp1相關蛋白質,實現延年益壽功效
他們的技術最終可以通過減緩衰老速度來幫助人類對抗與衰老相關的疾病。
近日,加州大學洛杉磯分校(UCLA)的研究團隊發現通過增加一種名為Drp1的蛋白質,就可以達到延長生命和增加體能的效果。
隨著細胞學研究的深入,科學家發現線粒體不僅是細胞呼吸和產生三磷酸腺苷(ATP)的場所,而且是調節細胞凋亡的一個重要細胞器。其中,線粒體的分裂過程與細胞凋亡的關系極其密切,而動力相關蛋白1(Drp1)是線粒體分裂的必需蛋白,其超表達(目的基因的全長序列與高活性組成型啟動子融合構建成質粒載體)可以抑制線粒體分裂,從而抑制和減慢細胞凋亡。
而隨著人年齡的增長,線粒體會受到損傷并在體內積累,形成利于病毒滋生的環境。對此,UCLA綜合生物學和生理學的教授David Walker解釋道:“我們認為線粒體積累后會變大變長,然后會影響細胞自身清理線粒體殘留的能力,這樣會形成惡性循環。”
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。在實驗中,他們就是通過消除該基因,讓細胞喪失清除受損線粒體的功能。
此次實驗,研究人員選擇對果蠅進行研究。果蠅的所有基因是已知的,通常被用于老化研究。而且,因為它們本身壽命短,所以研究人員可以控制時間來確保跟蹤治療的效果,并且果蠅細胞水平上的很多老化特征與人類相似。
實驗中,當果蠅長到30天大時,研究人員“關閉”其體內的Atg1基因,使果蠅細胞在清除受損線粒體上受到影響。同時,研究人員連續一周提高其細胞中Drp1的水平,結果發現,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%。
對于這一結果,Walker表示:“實驗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,結果也表明這一做法是有效的,而且實驗結果也證明了選擇連續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,研究人員還發現,給予果蠅更多的Drp1,有助于延遲漏腸的發作。一般情況下,漏腸通常發生在果蠅死亡一周,而隨著死亡時間的延遲,漏腸病情的發生時間也隨之延后。
現在,研究人員表示,他們希望他們的技術最終可以通過減緩衰老速度來幫助人類對抗與衰老相關的疾病。
值得一提的是,研究人員還發現“關閉”Mfn蛋白也能夠達到同樣的效果。
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