美國Sanford Burnham Prebys醫學研究所的科學家最近發現，模式生物秀麗隱杆線蟲體內的自噬蛋白p62水平增加可以延長其壽命。該研究發表在《Nature》雜誌上。此發現可以幫助揭開與衰老相關的疾病的治療方法，如阿爾茨海默氏病，這種疾病通常是由錯誤摺疊的蛋白質積累引起的。
“有研究表明，增強細胞自噬可以延長壽命。而細胞可以通過自噬再循環的過程實現降解和回收衰老、破碎以及受損的細胞碎片，及時清理機體垃圾。”Sanford Burnham Prebys醫學研究所的Malene Hansen博士說。 “在開展這項研究之前，我們已經瞭解細胞自噬是與衰老息息相關的過程，p62蛋白可能對其有影響。p62蛋白是一種選擇性的自噬蛋白，但是對長壽是否有影響，目前尚不清楚。”
”科學家曾經認為，細胞再循環這一功能對所有細胞垃圾的回收都是一種模式進行的。近年來，研究人員卻發現細胞自噬是具有具有高度選擇性的，也就是說細胞可以使用獨特的“回收卡車”，例如p62蛋白，它可以將不同類型的“垃圾”運送到細胞的“回收中心”。例如，p62可選擇性的將聚集在一起的蛋白質和廢舊的線粒體（細胞的動力裝置）運送到“回收中心”。為了更好地瞭解p62在細胞再生和生命長壽中的作用，科學家們使用了短壽命且身體透明的秀麗隱杆線蟲為模式生物進行研究。之前，Hansen博士的團隊發現對秀麗隱杆線蟲進行短暫的熱休克處理後，其p62的水平會升高。而隨後的研究證明，這種反應有益於它們在輕度熱休克情況下活的更久。
隨後，科學家們進行了下一步的研究，他們對秀麗隱杆線蟲進行了基因工程改造，使它們的p62 蛋白過表達。觀察到，這些線蟲的壽命從正常的3周延長到了一個月。這相當於壽命延長了20％到30％。
增加的p62蛋白水平引起了研究人員的很大興趣。p62水平的增加代表著“回收卡車”和“回收中心”變得更加充足，能夠回收更多的“垃圾”。這表明p62是這種回收過程的推動力。
“現在我們已經確定，選擇性的細胞自噬對長壽很重要。我們可以繼續下一步的研究：找到它能去除哪些有害的細胞'垃圾'。藉助這一認識，我們希望可以找到對長壽不利的特定細胞組分”，Hansen博士實驗室的研究助理教授，也是該研究的主要作者Caroline Kumsta博士說。
許多與衰老相關的疾病，包括阿爾茨海默氏病和亨廷頓氏病，都是由於細胞毒素的積累、錯誤摺疊的蛋白質引起的。 Hansen和Kumsta博士先前的研究表明，在患有亨廷頓氏疾病的秀麗隱杆線蟲模型中， p62蛋白水平增加可以延長它們的壽命。
科學家們希望通過研究選擇性的自噬，如p62這樣的蛋白質，可以找到一種療法，即通過清除那些有害於健康長壽的蛋白質而實現生命的延長。隨著美國人口老齡化，尋找可能的與衰老有關的疾病的治療途徑變得越來越重要：在大約十年中，大約20％的美國人（約7100萬人）將都達到65歲以上，具有很高的患病風險。
p62的水平增加對延長壽命具有很大的潛力，這鼓勵科學家們進行下一步的研究。然而，最近對果蠅的研究發現，p62似乎在進化上是很保守的，這警示他們不能將這種方法直接用於人類。因為已有研究證明，高水平的p62與人類癌症有關。
Hansen博士說：“鑑於p62和癌症之間的聯繫，那麼清晰的瞭解選擇性自噬的全部過程變得更為重要。有了這些信息，我們可以更加了解p62在選擇性自噬中的重要功能，從而找到促進健康、治療衰老相關疾病的方法。”
參考文獻 :
Caroline Kumsta, Jessica T. Chang, Reina Lee, Ee Phie Tan, Yongzhi Yang, Rute Loureiro, Elizabeth H. Choy, Shaun H. Y. Lim, Isabel Saez, Alexander Springhorn, Thorsten Hoppe, David Vilchez, Malene Hansen. The autophagy receptor p62/SQST-1 promotes proteostasis and longevity in C. elegans by inducing autophagy. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 1038/s41467-019-13540-4
原標題：The secret to a long life? For worms, a cellular recycling protein is key
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關鍵字: 秀麗隱杆線蟲 2019未來科學大獎 潛力
