科学家探索新型潜在抗衰老药物:保护关键系统

衰老是一种不可避免的现象,还伴随着多种共发病。为此,关于衰老影响的研究已经变得至关重要,科学家们正在寻找减缓衰老及其对人体有害影响的方法。虽然衰老最终会致使所有身体系统恶化,不过蛋白质稳态或者说蛋白质内稳态的破坏,是其中一个主要的潜在原因。

我们的细胞有好几种机制,能够有助于检测受损或者错误折叠的蛋白质,并将其分解。这些蛋白质质量控制系统能够防止有缺陷的蛋白质聚集和累积,进而导致细胞应激和长期的问题。

随着人的年龄不断增长,这些系统的功能逐渐下降,这给许多与年龄相关的退行性疾病和慢性疾病埋下了祸根。所以,防止蛋白质内稳态机制遭到破坏,或许是延长老年人寿命以及提高生活质量的关键所在。

基于此,一个来自韩国的研究团队展开研究两个重要的蛋白质质量控制系统之间的关系,即蛋白酶体和自噬。由韩国中央大学的 Seogang Hyun 教授领导的研究人员发现了一种能够维持这些系统性能的药物,呈现出有趣的抗衰老效果。这项研究于 2024 年 8 月 15 日在期刊《自噬》上在线发表。

蛋白酶体是能把错误的蛋白质分解为较小肽段的蛋白质复合物。另一方面,自噬是细胞通过形成特殊的囊泡降解和回收包括蛋白质聚集体在内的较大结构的过程。这两个系统协同运作来维持蛋白质稳态,但它们协同激活从而减轻衰老影响的机制尚不明确。

幸运的是,一种有趣的化合物最终吸引了 Hyun 教授的注意。“几年前,我在一次学术会议上了解到一种叫做 IU1 的药物可以增强蛋白酶体活性,这促使我们小组测试它的抗衰老效果,”他解释道。

研究人员采用了一种用于研究衰老进程的动物模型:果蝇属的果蝇。由于果蝇的寿命较短,并且它们与年龄相关的肌肉退化与人类非常相似,果蝇成为了研究衰老的有价值的模型。他们用药物 IU1 对果蝇进行处理,并测量了各种与行为和蛋白质稳态相关的参数。

正如 Hyun 教授所说,结果相当令人看好:“使用 IU1 抑制蛋白酶体复合物中的一个组成部分——泛素特异性肽酶 14(USP14)的活性,不仅增强了蛋白酶体的活性,同时也增强了自噬活性。我们证明了这种协同机制能够改善果蝇中与年龄相关的肌肉无力状况,并延长它们的寿命。”值得注意的是,在人类细胞中也获得了类似的结果。

这些发现具有重要意义和影响,特别是在抗衰老治疗的进展这一方面。Hyun 教授说:“蛋白质稳态降低是诸如阿尔茨海默病和帕金森病等退行性疾病的一个主要特征。我们的研究结果可能为各种与年龄相关疾病的治疗方法的开发奠定基础。”