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科学家将营养毒性与细胞老化联系起来

2020年1月23日

来源:奥德河诺埃尔。CC通过数控

衰老从内部开始,在微观层面上被分解,然后像滚雪球一样产生更大的影响,导致身体衰退。但事情远不止如此。根据一个由科学家领导的研究小组犹万博APP官网平台他大学卫生学院衰老可能源于好事太多。一种重要的营养物质——半胱氨酸——水平的升高会加速衰老过程。他们的研究发表在该杂志的网上细胞

同样重要的是,随着细胞衰老,降低半胱氨酸水平可以使细胞健康的时间更长。

“这让我们对衰老有了不同的看法,”他说亚当•休斯博士。他是这项研究的资深作者,也是哈佛大学卫生学院的生物化学助理教授。“虽然氨基酸以前被认为与衰老有关,但到目前为止,它们是如何导致细胞死亡的尚不清楚。”

尽管这一发现是在酵母中发现的,但其潜在机制在物种间高度保守。这些见解可以增强我们对人类衰老的了解,并可能对治疗与年龄有关的疾病,如帕金森症和阿尔茨海默症有启发。

即使在细胞的狭小空间里,一切都有自己的位置。营养物质、代谢物和蛋白质是被仔细分类到细胞的细胞器隔间中的成分。休斯之前的研究将一种特定类型的细胞器液泡的退化与衰老联系起来,但没有人知道原因。

这项新研究通过证明当细胞器失效时,它的内容物会在错误的地方结束,从而解开了这个谜团。氨基酸半胱氨酸在液泡外积累,当它干扰细胞中的铁时,实际上就具有毒性。这种不可缺少的代谢物是保持细胞引擎——线粒体平稳运转所必需的。随着铁含量的下降,线粒体会恶化,细胞的健康也会下降。

这种困境让人想起一辆旧车熄火后死亡的情景。当垫圈损坏时,机油会泄漏到发动机舱中,干扰维持发动机运转的设备。随着时间的推移,混乱蔓延,压力增加,发动机失灵。

休斯说:“我们的研究结果为进入一个全新的领域奠定了新的基础,即研究氨基酸是如何变得有毒的,以及细胞是如何感知并应对它的。”

他指出,错位的半胱氨酸可能不是造成严重破坏的唯一氨基酸。其他氨基酸区隔化的变化可能以其他方式引起混乱。如果这种破坏是人类衰老和疾病的正常后果,那么挑战就在于继续识别细胞用来维持秩序的机制。随着自然的引导,科学可能会提出新的方法来解决随着年龄增长而出现的问题。

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除了休斯,合著者还有来自美国大学健康学院的凯西·休斯、特洛伊·库迪、米英·郑、乔丹·伯格和丹尼斯·温格。该研究以“半胱氨酸毒性通过改变铁的内稳态来驱动与年龄相关的线粒体衰退并得到了美国国立卫生研究院、美国老龄化研究联合会、格伦医学研究基金会和塞尔学者计划的资助。