Nature子刊：蛋白质团块预测衰老时钟

来源：作者：人气：-发表时间：2024-07-02 10:51:00【大中小】

摘要：科学家们提出了一种“蛋白质聚集时钟”，通过监测细胞中的蛋白质团块来评估衰老和健康状况。

测量细胞中的蛋白质团块会成为一种评估我们患老年性疾病风险的新方法吗?来自美因茨约翰内斯古腾堡大学(JGU)的Dorothee Dormann和Edward Lemke教授同时也是美因茨分子生物学研究所(IMB)的副主任，他们提出了一种“蛋白质聚集钟”的想法，可以用来衡量衰老和健康。他们在《Nature Cell Biology》上发表了一篇新的观点文章，讨论了这一创新概念。

随着年龄的增长，构成我们身体的DNA和蛋白质逐渐发生变化，导致我们的身体不再像以前那样正常工作。这反过来又使我们更容易患上与年龄有关的疾病，如心血管疾病、癌症和阿尔茨海默病。一个重要的变化是，我们细胞中的蛋白质有时会错误折叠并聚集在一起形成聚集体，即所谓的淀粉样蛋白。

图1 在生物衰老时钟中添加内在无序蛋白质

任何蛋白质都可能发生错误折叠和聚集，但一组特定的蛋白质被称为内在无序蛋白(IDPs)，特别容易形成淀粉样蛋白。IDPs约占我们细胞中蛋白质的30%，它们的特点是没有固定的结构。相反，它们是灵活而有活力的，像煮熟的意大利面一样四处摆动。

蛋白质聚集在疾病中的作用

虽然分子机制存在广泛的争议，也是基础研究的一个重要方面，但科学家们知道，随着年龄的增长，由IDPs形成的聚集体倾向于在许多长寿的细胞中积累，比如神经元或肌肉细胞。此外，它们还会导致许多与年龄有关的疾病，特别是神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和帕金森病。因此，细胞中有许多聚集物可能是细胞有多不健康的一个指标，或者一个人是否可能很快患上与年龄有关的疾病。在他们最近发表的文章中，Dormann和Lemke提出IDP聚集可以作为一个生物“时钟”来衡量一个人的健康和年龄。

如果进一步发展成为一种敏感的诊断测试，蛋白质聚集钟可能会非常有用。首先，医生可以用它来帮助在早期阶段诊断与年龄有关的疾病，或者识别那些尚未患病但随着年龄增长患病风险较高的人。这将使他们在发展成严重疾病之前得到预防性治疗。其次，科学家可以用它来评估新的实验性治疗方法的效果，以减少蛋白质聚集，从而预防或延缓与年龄有关的疾病。

Dormann说:“在实践中，我们离常规诊断测试还有很长的路要走，重要的是我们要提高对导致IDP聚集的基本机制的理解。”

Lemke补充说:“然而，我们希望在研究蛋白质聚集体以测量生物衰老过程的方向上激发思考和研究。我们乐观地认为，通过对IDP动力学的更多研究和进一步的技术发展，未来我们将能够克服当前读取蛋白质聚集时钟的挑战。”

与其他生物钟的比较

虽然还有其他“时钟”来衡量衰老和健康，但大多数都是基于DNA等核酸。基于蛋白质的生物钟将是对现有生物钟的有益补充，因为蛋白质是细胞中最丰富的分子之一，对所有细胞功能都至关重要。在这种蛋白质聚集时钟的帮助下，他们希望科学家和医生能够在帮助人们健康衰老和预防与年龄有关的疾病方面更进一步。

参考资料

[1] Adding intrinsically disordered proteins to biological ageing clocks