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不同器官老化速度各異

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2015-10-22 22:03:37 來源: 網易探索

核心提示:通常,人們認為老化是整個身體的不斷退化,但一項新研究顯示,年齡以顯著不同的方式影響各個器官。
不同器官年齡各異



圖片來源:Martin Harvey

通常,人們認為老化是整個身體的不斷退化,但一項新研究顯示,年齡以顯著不同的方式影響各個器官。近日,刊登於《細胞系統》期刊上的一篇論文給出了首個不同器官細胞蛋白質年齡的綜合考察結果,揭示了年輕和年老老鼠肝臟和大腦之間的巨大不同。這些發現展示了一個器官的年齡是如何依靠其獨一無二的細胞特質和生理機能的。

「老化導致的變化種類繁多且難以確定,而且簡單的一個參數可能無法感知全貌。」該論文聯合第一作者、索爾克生物研究所的Brandon Toyama說,相關成果是「能夠刺激新實驗假設產生的豐富源頭,能有助於人們在有機體層面更好地理解老化」。

老化通常會引發器官及其內部細胞核蛋白質機能的持續惡化。之前有研究顯示,隨著年齡的變化,基因水平也發生改變,但大部分基因在器官中的表達出現相似的變化。但最近的大規模研究顯示,不同器官內的絕大部分蛋白質並沒有隨年齡變化而出現巨大變化。但這些研究均未弄清老化是如何影響細胞蛋白的以及與年齡相關的變化對不同器官的蛋白質的影響是否不同。

為了找到答案,歐洲分子生物學實驗室的Alessandro Ori、美國加州大學伯克利分校的Nicholas Ingolia 和Toyama等人利用了「組學」方法而非著重研究基因表達的某一孤立方面。基因和蛋白質組學使得他們能夠同時分析轉錄、翻譯、蛋白質水平、可變剪接和蛋白磷酸化,從而獲得年輕和年老老鼠肝臟和大腦蛋白質間差別的綜合定量結果。


研究人員鑒定出這些動物器官的蛋白質丰度的468個不同,這些不同主要歸因於蛋白質合成的變化。而另外130個蛋白質顯示出增齡性變化。

引人關注的是,大部分增齡蛋白質的差異在一個器官中是特殊的。蛋白質的老化模式似乎與器官的細胞特性或機能有關。由於在成年期,肝臟細胞會被不停地取代,因此該器官有足夠機會補充蛋白質。另一方面,成年老鼠大腦中的神經細胞是不分裂細胞的,因此存活時間更久的蛋白質更易受到損害。結果就是,大腦中的蛋白質比肝臟中的蛋白質更易老化。
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