科學家探索新型潛在抗衰老藥物:保護關鍵系統
衰老是一種不可避免的現象,還伴隨着多種共發病。爲此,關於衰老影響的研究已經變得至關重要,科學家們正在尋找減緩衰老及其對人體有害影響的方法。雖然衰老最終會致使所有身體系統惡化,不過蛋白質穩態或者說蛋白質內穩態的破壞,是其中一個主要的潛在原因。
我們的細胞有好幾種機制,能夠有助於檢測受損或者錯誤摺疊的蛋白質,並將其分解。這些蛋白質質量控制系統能夠防止有缺陷的蛋白質聚集和累積,進而導致細胞應激和長期的問題。
隨着人的年齡不斷增長,這些系統的功能逐漸下降,這給許多與年齡相關的退行性疾病和慢性疾病埋下了禍根。所以,防止蛋白質內穩態機制遭到破壞,或許是延長老年人壽命以及提高生活質量的關鍵所在。
基於此,一個來自韓國的研究團隊展開研究兩個重要的蛋白質質量控制系統之間的關係,即蛋白酶體和自噬。由韓國中央大學的 Seogang Hyun 教授領導的研究人員發現了一種能夠維持這些系統性能的藥物,呈現出有趣的抗衰老效果。這項研究於 2024 年 8 月 15 日在期刊《自噬》上在線發表。
蛋白酶體是能把錯誤的蛋白質分解爲較小肽段的蛋白質複合物。另一方面,自噬是細胞通過形成特殊的囊泡降解和回收包括蛋白質聚集體在內的較大結構的過程。這兩個系統協同運作來維持蛋白質穩態,但它們協同激活從而減輕衰老影響的機制尚不明確。
幸運的是,一種有趣的化合物最終吸引了 Hyun 教授的注意。“幾年前,我在一次學術會議上了解到一種叫做 IU1 的藥物可以增強蛋白酶體活性,這促使我們小組測試它的抗衰老效果,”他解釋道。
研究人員採用了一種用於研究衰老進程的動物模型:果蠅屬的果蠅。由於果蠅的壽命較短,並且它們與年齡相關的肌肉退化與人類非常相似,果蠅成爲了研究衰老的有價值的模型。他們用藥物 IU1 對果蠅進行處理,並測量了各種與行爲和蛋白質穩態相關的參數。
正如 Hyun 教授所說,結果相當令人看好:“使用 IU1 抑制蛋白酶體複合物中的一個組成部分——泛素特異性肽酶 14(USP14)的活性,不僅增強了蛋白酶體的活性,同時也增強了自噬活性。我們證明了這種協同機制能夠改善果蠅中與年齡相關的肌肉無力狀況,並延長它們的壽命。”值得注意的是,在人類細胞中也獲得了類似的結果。
這些發現具有重要意義和影響,特別是在抗衰老治療的進展這一方面。Hyun 教授說:“蛋白質穩態降低是諸如阿爾茨海默病和帕金森病等退行性疾病的一個主要特徵。我們的研究結果可能爲各種與年齡相關疾病的治療方法的開發奠定基礎。”