20年研究!Nature證實:自噬,延長壽命、改善健康的關鍵!

20年研究!Nature证实:自噬,延长寿命、改善健康的关键!

doi.org/10.1038/s41586-018-0162-7

基於20年的深入研究,得克薩斯大學西南醫學中心(UT Southwestern)自噬研究中心的主任Beth Levine和團隊已經明確:細胞自噬可以延長壽命、改善健康。

他們以小鼠為模型發現,自噬水平提高的小鼠壽命更長、更健康。“具體來說,它們的壽命延長了約10%,且不太可能發生與年齡相關的自發性癌症、心臟病等疾病。”Beth Levine表示道。

細胞自噬

自噬是一種保護機制。當細胞內出現衰老的蛋白質、損壞的細胞器等廢棄物時,自噬囊泡會將它們包裹並送至溶酶體中進行降解並得以循環利用,從而確保細胞本身的代謝需求和某些細胞器的更新。

20年研究!Nature证实:自噬,延长寿命、改善健康的关键!

20年前,Beth Levine和同事發現了自噬生物學過程中的一個關鍵基因beclin 1。他們還發現,自噬對於健康而言必不可少,例如預防神經衰退性疾病、對抗癌症和感染。

2003年,Beth Levine團隊證實,自噬關聯的基因機制對於長壽突變線蟲(long-lived mutant roundworms)的壽命延長至關重要。“從那以後,關於‘自噬是延長壽命的關鍵機制’的觀點尤為火熱。” Beth Levine解釋道,“隨著年齡增長,細胞的自噬能力會下降,這可能會導致衰老。”

自噬延長壽命

然而,一個關鍵問題仍然沒有得到解答:增強自噬水平是否有益於哺乳動物的健康?換句話說,自噬是否能夠延長壽命並改善健康?

為了找到答案,Beth Levine和團隊構建了一種突變小鼠,其自噬水平一直保持著高水平。具體而言,他們改變了小鼠的自噬蛋白Beclin 1基因,從而抑制Beclin 1蛋白與Bcl-2蛋白的結合。正常情況下,後者會抑制Beclin 1在自噬中發揮的作用。

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結果正如研究人員所預期的,突變小鼠的所有器官中都保持著高水平的自噬活動。去年夏天,曾在Beth Levine實驗室的Congcong He博士在《PLOS Genetics》期刊發表文章揭示,這些突變在一定程度上降低了小鼠發生老年痴呆症的風險。

現在,最新的文章進一步揭示,自噬功能強大的小鼠壽命更強、更健康。而且,這一水平增加能夠使小鼠免受過早死亡的危害。。

此外,研究還揭示了一種特殊的靶標,即通過抑制Beclin 1與Bcl-2的結合,增強自噬功能。基於該機制的藥物有望改善健康、延長壽命。Beth Levine認為,增強細胞內部“清潔”體系有望延緩衰老、防禦與衰老相關的疾病。這些研究對於人類健康、藥物研發有著重要意義。


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