“我们身体老化的速度有多快”…取决于细胞的‘这种方式’

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细胞如何重组内部工厂决定了衰老速度

人类衰老不仅仅是时间流逝导致身体变弱的问题,而是细胞内部结构开始悄然变化的过程,这一研究结果已被提出。照片=Getty Images Bank

人类衰老不仅仅是时间流逝导致身体变弱的问题,而是细胞内部结构开始悄然变化的过程,这一研究结果已被提出。细胞内部用于制造蛋白质和脂肪的核心生产设施随着年龄的增长而重新布局,这一变化直接影响到寿命和健康状况。

美国范德比尔特大学细胞与发育生物学系的克里斯·巴基维茨教授团队最近在国际学术期刊《自然细胞生物学》2月号中发表的论文中确认了细胞衰老过程中‘内质网(endoplasmic reticulum, ER)’会主动重组的事实。

内质网是细胞内最大的结构之一,负责同时进行蛋白质合成和脂质(脂肪)生产,起着一种生产工厂的作用。研究团队注意到,随着衰老的进行,细胞选择性地分解内质网的特定区域,从而改变结构平衡。

核心机制被称为‘ER-自噬(ER-phagy)’的过程,是细胞选择性去除内质网部分的精密回收系统。

研究团队结合遗传标记技术和高分辨率光学及电子显微镜,直接观察这一过程在活体中的表现。研究对象是广泛用于衰老研究的模式生物——秀丽隐杆线虫,其身体透明且寿命短,适合追踪随时间变化的细胞变化。

观察结果显示,衰老细胞中负责蛋白质生产的‘粗糙内质网(rough ER)’显著减少,而与脂肪代谢相关的管状结构则相对保持。这与年龄增长导致的蛋白质质量管理能力下降以及脂肪积累和代谢变化增加的衰老特征相吻合。

研究团队特别确认了ER-自噬的活性程度与个体寿命相关,提出这一过程不仅仅是衰老的副产品,而是调节健康衰老的积极机制的可能性。

巴基维茨教授表示:“细胞功能不仅取决于存在哪些分子,还取决于它们如何排列。”并指出:“内质网结构变化是衰老早期相对较早出现的事件,可能成为随后发生的功能异常和疾病的触发因素。”

研究团队计划进一步分析不同内质网结构对细胞代谢和全身健康的影响。通过明确引发早期结构变化的确切信号,可能会导致预防或延缓与衰老相关的神经退行性疾病或代谢疾病的新策略。

研究团队强调,从细胞内部工厂的重组角度重新审视衰老是必要的,尽管衰老是不可避免的过程,但调节其速度的可能性在科学上正变得越来越具体。

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