作者:Brandon Toyama 来源:《细胞系统》 发布时间:2015/10/21 11:16:38
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不同器官年龄各异


 

图片来源:Martin Harvey

通常,人们认为老化是整个身体的不断退化,但一项新研究显示,年龄以显著不同的方式影响各个器官。近日,刊登于《细胞系统》期刊上的一篇论文给出了首个不同器官细胞蛋白质年龄的综合考察结果,揭示了年轻和年老老鼠肝脏和大脑之间的巨大不同。这些发现展示了一个器官的年龄是如何依靠其独一无二的细胞特质和生理机能的。

“老化导致的变化种类繁多且难以确定,而且简单的一个参数可能无法感知全貌。”该论文联合第一作者、索尔克生物研究所的Brandon Toyama说,相关成果是“能够刺激新实验假设产生的丰富源头,能有助于人们在有机体层面更好地理解老化”。

老化通常会引发器官及其内部细胞核蛋白质机能的持续恶化。之前有研究显示,随着年龄的变化,基因水平也发生改变,但大部分基因在器官中的表达出现相似的变化。但最近的大规模研究显示,不同器官内的绝大部分蛋白质并没有随年龄变化而出现巨大变化。但这些研究均未弄清老化是如何影响细胞蛋白的以及与年龄相关的变化对不同器官的蛋白质的影响是否不同。

为了找到答案,欧洲分子生物学实验室的Alessandro Ori、美国加州大学伯克利分校的Nicholas Ingolia 和Toyama等人利用了“组学”方法而非着重研究基因表达的某一孤立方面。基因和蛋白质组学使得他们能够同时分析转录、翻译、蛋白质水平、可变剪接和蛋白磷酸化,从而获得年轻和年老老鼠肝脏和大脑蛋白质间差别的综合定量结果。

研究人员鉴定出这些动物器官的蛋白质丰度的468个不同,这些不同主要归因于蛋白质合成的变化。而另外130个蛋白质显示出增龄性变化。

引人关注的是,大部分增龄蛋白质的差异在一个器官中是特殊的。蛋白质的老化模式似乎与器官的细胞特性或机能有关。由于在成年期,肝脏细胞会被不停地取代,因此该器官有足够机会补充蛋白质。另一方面,成年老鼠大脑中的神经细胞是不分裂细胞的,因此存活时间更久的蛋白质更易受到损害。结果就是,大脑中的蛋白质比肝脏中的蛋白质更易老化。

(唐凤)

《中国科学报》 (2015-09-29 第2版 国际)
 
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