'蜂窝时间机器'减缓老化,延长寿命

加州大学生的生物学家缓慢老化

果蝇在10天(左上角),28天(右上角)和37天(底部图像),果蝇的线粒体(绿色)。在右下方,在UCLA生物学家增加了叫做DRP1的蛋白质的蛋白质水平后,线粒体已经恢复到更年轻的状态。

来自UCLA的一支生物学家团队制定了一种用于蜂窝时间机器的干预 - 在老化的关键部件上转动时钟。

在对中年果蝇的一项研究中,研究人员显着提高了动物的健康,同时显着减缓了他们的衰老。他们认为这项技术最终可能导致一种推迟帕金森病的发作的方法,老年痴呆症疾病,癌症,中风,心血管疾病和人类其他与年龄相关的疾病。

该方法侧重于线粒体,细胞内的微小发电机控制细胞的生长并确定何时生活和死亡。线粒体经常随着年龄的增长而受损,随着人们的增长,那些受损的线粒体倾向于积聚在大脑,肌肉和其他器官中。当综合生物学和生理学的UCLA教授和研究的高级作者,那些线粒体不能消除受损的线粒体,这些线粒体可以变得毒性,并有助于各种与年龄相关的疾病。yabo124

在新的研究中,沃克和他的同事发现,随着果蝇达到中年 - 大约一个月进入他们的两个月的寿命 - 他们的线粒体从原来的小圆形变化。

“我们认为线粒体变大而且细长损害细胞清除受损线粒体的能力,”沃克说。“而我们的研究表明功能失调的线粒体随着年龄的增长而积累,而不是被丢弃。”

研究,9月6日发布在自然通信期刊报告称,UCLA科学家通过将扩大的线粒体分解为较小的碎片而消除了受损的线粒体 - 并且当他们这样做时,苍蝇变得更加活跃,更有精力量,并且更有耐力。在治疗之后,女性苍蝇比其典型的寿命长20%,而男性平均每次较长12%。

该研究突出了蛋白质称为DRP1的重要性。至少在苍蝇和小鼠中,DRP1的水平随着年龄的增长而下降。

要分解苍蝇的线粒体,兰娜雷纳,一名UCLA项目科学家和该研究的潜在客户,增加了他们的DRP1水平。这使得苍蝇丢弃较小的受损的线粒体,只留下健康的线粒体。当苍蝇30天大时,DRP1级别增加了一周的一周。

在基本上同时,Rana表明苍蝇'ATG1基因也在转回细胞衰老时的时钟方面发挥着重要作用。他通过“关闭”基因来完成这一点,使苍蝇的细胞无法消除受损的线粒体。这证明了ATG1需要获得程序的抗衰老效应:虽然DRP1分解了大小的线粒体,但需要ATG1基因来处理受损的抗衰老。

“就像我们服用中年肌肉组织并将其恢复活化给年轻的肌肉,”加州大学州的分子生物学研究所的成员沃克说。yabo124“我们实际上延迟了与年龄相关的健康状况。七天的干预足以延长他们的生命并提升他们的健康。“

一个具体的健康问题解决了解决的治疗是泄漏肠的发作,前面的Walker的团队的研究常见地发生在果蝇死亡前一周大约一周。随后在其他实验室的研究已经确定肠道渗透率的增加是蠕虫,小鼠和猴子的衰老标志。在UCLA研究中,在苍蝇提供更多DRP1后,该病症延迟。

果蝇通常用于研究老龄化,因为它们的短寿命使科学家能够在可管理的时间内跟踪特定治疗的影响,并且在细胞水平上老化的许多特征类似于人类。此外,科学家们已经确定了所有的水果飞的基因,并知道如何打开和关闭各个果蝇。

Walker希望通过为果实文件开发的一个类似的技术,最终通过减缓衰老和延迟与衰老相关的疾病来帮助人类。他表示,即使在短时间内,新方法也是有效的,因为长期使用几乎任何药物可能对人类有害副作用。

Walker said one of the long-term goals of his research is to develop pharmaceuticals that would mimic the effects of Drp1, in order to extend people’s lives and lengthen what he calls people’s “health spans,” meaning the number of healthy years in their lives.

在实验的另一部分,还涉及中年果蝇,科学家们关闭了一种叫做MFN的蛋白质,使线粒体能够融合成较大的碎片。这样做也延伸了苍蝇的生命并改善了健康。

“你可以用DRP1分解线粒体或通过灭活MFN防止他们融合,”Rana说。“两者都具有相同的效果:使线粒体较小,延伸寿命。”

在2000年代初,DRP1在亚历山大Van der Bliek发现了Alexander Van der Bliek的功能。yabovip2021

新研究的共同作者是Harry Rossiter,La Biomed医学副教授和UCLA的大卫·格芬医学院;Andy Khamoui是Rossiter实验室的前博士学位学者;Matheus Oliveira和Ricardo Aparicio,Walker的实验室的博士后学者;和迈克尔·拉雷拉,该实验室的前博士学位学者。

该研究由国家卫生学院衰老研究所的国家资助。Walker是埃里森医疗基金会和美国老化研究联合会支持的老化研究中的朱莉马丁中型奖。

出版物:ANIL RANA,等,“促进中期DRP1介导的线粒体裂变延长了果蝇Melanogaster的健康寿命,”自然通信8,物品编号:448(2017(2017):10.1038 / s41467-017-00525-4

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