日前，德州大學(xué)西南醫學(xué)中心(UT Southwestern Medical Center，UTSM)的研究人員發(fā)現，提高細胞的自噬能力能夠在小鼠模型中將小鼠的壽命延長(cháng)10%，而且它們更不容易患上因衰老導致的癌癥及其它疾病。這項研究發(fā)表在最新一期的《Nature》雜志上。
自噬(autophagy)是細胞通過(guò)溶酶體清除不需要或者有毒物質(zhì)的生理過(guò)程。在身體受到感染時(shí)，它可以幫助消滅細菌和病毒。同時(shí)，細胞可以利用自噬過(guò)程清除受到損傷的蛋白或者細胞器，它就像細胞中定期進(jìn)行的“大掃除”，把細胞中積累的“垃圾”清除掉。
20年前，這項研究的負責人Beth Levine博士和她的同事們發(fā)現，編碼beclin 1蛋白的Becn1基因是調節自噬過(guò)程的關(guān)鍵基因。她的課題組隨后表明，自噬過(guò)程在與人類(lèi)健康相關(guān)的多個(gè)方面具有重要作用，例如防止神經(jīng)退行性疾病、對抗癌癥和感染。在2003年，Levine博士的團隊發(fā)現自噬過(guò)程中必需的遺傳機制在動(dòng)物模型中對延長(cháng)壽命至關(guān)重要。
“人體的自噬能力隨著(zhù)衰老而逐步減弱，這可能是導致衰老的原因之一。”Levine博士說(shuō)。但是關(guān)鍵性的問(wèn)題還沒(méi)有得到回答：在哺乳動(dòng)物中，持續提高自噬能力能夠延長(cháng)動(dòng)物壽命和改善動(dòng)物健康嗎？
為了解答這個(gè)問(wèn)題，Levine博士與華人學(xué)者M(jìn)ing Chang Hu教授共同負責的團隊建立了一種持續具備高水平自噬能力的小鼠模型。研究人員在自噬蛋白beclin 1中加入了一種突變，導致它與BCL2蛋白的結合減弱，而B(niǎo)CL2蛋白通常會(huì )抑制beclin 1蛋白在自噬過(guò)程中的功能。這種小鼠自出生起，其所有器官中的自噬能力都得到了提高。去年，發(fā)表在《PLOS Genetics》上的研究表明，這些小鼠能夠顯著(zhù)提高對導致阿茲海默病的淀粉樣蛋白的清除，防止認知能力的下降，并且延長(cháng)小鼠壽命。
在《Nature》發(fā)表的最新結果表明，這種小鼠的壽命平均延長(cháng)了10%，而且它們的健康狀況也得到了提高，因衰老導致的腎 臟和心 臟病理變化，以及自發(fā)的腫瘤發(fā)生都有所減少。生物體內存在的Klotho蛋白被稱(chēng)為為抗衰老蛋白，在小鼠模型中如果Klotho蛋白缺失會(huì )導致小鼠中beclin 1蛋白和BCL2蛋白的結合增強，自噬能力減弱，小鼠會(huì )早死和不育。而提高自噬能力的Becn1基因突變，能夠挽救Klotho蛋白缺失導致的這些后果。
“這些研究對人類(lèi)健康和藥物研發(fā)有重要意義，”Levine博士說(shuō)：“它們表明，增強自噬能力的策略可能幫助延緩衰老，并防止與衰老相關(guān)的疾病發(fā)生。試驗結果顯示，長(cháng)期提高自噬能力可能是安全的，它可以用于治療諸如神經(jīng)退行性疾病等與衰老相關(guān)的疾病。更重要的是，它提供了一個(gè)提高自噬能力的特異性靶點(diǎn)，那就是破壞beclin 1與BCL2蛋白的結合。”
目前，Levine博士的團隊正在與UTSM化學(xué)系的Jef De Brabander博士合作合成這類(lèi)藥物?；诎l(fā)表在《Nature》雜志上的研究結果，這些藥物可能改善人類(lèi)健康并且延長(cháng)人類(lèi)壽命。
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