บทความอายุยืน

การค้นพบวิธีที่เซลล์ซ่อมแซมไลโซโซมเพื่อส่งเสริมการมีอายุยืนยาว

การค้นพบวิธีที่เซลล์ซ่อมแซมไลโซโซมเพื่อส่งเสริมการมีอายุยืนยาว
  • นักวิจัยค้นพบเป็นครั้งแรกถึงวิถีที่เซลล์ซ่อมแซมไลโซโซมที่เสียหายเพื่อยืดอายุขัย 

  • ไลโซโซมช่วยให้มีอายุยืนยาวขึ้นโดยการ "รีไซเคิล" ขยะในเซลล์ และการทำงานของพวกมันอาจลดลงตามอายุ 

  • พวกเขาตั้งชื่อกระบวนการนี้ว่า pathways ของ pitt เพื่อเป็นเกียรติแก่มหาวิทยาลัย pittsburgh 

บทความนี้ถูกโพสต์บน ScienceDaily.com: 

วันนี้ใน ธรรมชาตินักวิจัยจากมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์กได้อธิบายเป็นครั้งแรกถึงเส้นทางที่เซลล์ซ่อมแซมไลโซโซมที่เสียหาย ซึ่งเป็นโครงสร้างที่มีส่วนช่วยให้มีอายุยืนยาวโดยการรีไซเคิลขยะในเซลล์ การค้นพบนี้เป็นก้าวสำคัญในการทำความเข้าใจและการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุซึ่งเกิดจากไลโซโซมที่รั่ว

“ความเสียหายของไลโซโซมเป็นจุดเด่นของการสูงวัยและโรคต่างๆ โดยเฉพาะความผิดปกติของระบบประสาท” ดร.เจย์ เซียวจุน ตัน ผู้เขียนนำ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาเซลล์ที่ Pitt's School of Medicine และสมาชิกของ Aging Institute ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างพิตต์ กล่าว และยูพีเอ็มซี "การศึกษาของเราระบุขั้นตอนต่างๆ ที่เราเชื่อว่าเป็นกลไกสากลสำหรับการซ่อมแซมไลโซโซม ซึ่งเราตั้งชื่อเส้นทาง PITT ว่าเป็นการยกย่องมหาวิทยาลัยพิตส์เบิร์ก"

ในฐานะที่เป็นระบบรีไซเคิลของเซลล์ ไลโซโซมมีเอนไซม์ย่อยอาหารที่มีศักยภาพในการย่อยสลายของเสียระดับโมเลกุล เนื้อหาเหล่านี้ถูกกั้นออกจากการทำลายส่วนอื่นๆ ของเซลล์ด้วยเมมเบรนที่ทำหน้าที่เหมือนรั้วการเชื่อมโยงโซ่รอบๆ โรงกำจัดขยะอันตราย แม้ว่าการแตกหักอาจเกิดขึ้นได้ในรั้วนี้ แต่เซลล์ที่แข็งแรงจะซ่อมแซมความเสียหายได้อย่างรวดเร็ว เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการซ่อมแซมนี้ tan ได้ร่วมมือกับผู้เขียนอาวุโส toren finkel, md, ph.d. ผู้อำนวยการสถาบัน aging และศาสตราจารย์ด้านการแพทย์ที่มีชื่อเสียงที่ pitt's school of medicine

ขั้นแรก tan ทำการทดลองทำลายไลโซโซมในเซลล์ที่ปลูกในห้องแล็บ จากนั้นจึงวัดโปรตีนที่มาถึงที่เกิดเหตุ เขาพบว่าเอนไซม์ที่เรียกว่า pi4k2a สะสมอยู่บนไลโซโซมที่เสียหายภายในไม่กี่นาที และสร้างโมเลกุลส่งสัญญาณที่เรียกว่า ptdins4p ในระดับสูง

“PtdIns4P ก็เหมือนธงสีแดง มันบอกห้องขังว่า 'เฮ้ เรามีปัญหาที่นี่'” แทนกล่าว "ระบบแจ้งเตือนนี้จะรับสมัครโปรตีนอีกกลุ่มหนึ่งที่เรียกว่า ORP"

โปรตีน orp ทำงานเหมือนสายโยง tan อธิบาย ปลายด้านหนึ่งของโปรตีนจับกับธงสีแดง ptdins4p บนไลโซโซม และปลายอีกด้านจับกับตาข่ายเอนโดพลาสมิก ซึ่งเป็นโครงสร้างเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนและไขมัน

"โครงข่ายเอนโดพลาสซึมพันรอบไลโซโซมเหมือนผ้าห่ม" ฟินเคิลกล่าวเสริม “โดยปกติแล้ว ตาข่ายเอนโดพลาสมิกและไลโซโซมแทบจะไม่สัมผัสกัน แต่เมื่อไลโซโซมได้รับความเสียหาย เราก็พบว่าพวกมันกอดกัน”

ด้วยการโอบกอดนี้ คอเลสเตอรอลและไขมันที่เรียกว่าฟอสฟาติดิลซีรีนจะถูกส่งไปยังไลโซโซมและช่วยอุดรูในรั้วเมมเบรน

นอกจากนี้ฟอสฟาติดิลซีรีนยังกระตุ้นโปรตีนที่เรียกว่า atg2 ซึ่งทำหน้าที่เหมือนสะพานเพื่อถ่ายโอนไขมันอื่น ๆ ไปยังไลโซโซม ซึ่งเป็นขั้นตอนการซ่อมแซมเมมเบรนขั้นสุดท้ายในเส้นทาง pitt ที่เพิ่งอธิบายใหม่หรือการเชื่อมโยงผ่านเมมเบรนที่ริเริ่มด้วยฟอสโฟอิโนซิไทด์และการขนส่งไขมัน

"สิ่งที่สวยงามเกี่ยวกับระบบนี้คือส่วนประกอบทั้งหมดของทางเดิน PITT เป็นที่รู้กันว่ามีอยู่ แต่ไม่ทราบว่ามีปฏิสัมพันธ์ในลำดับนี้หรือสำหรับการทำงานของการซ่อมแซม lysosome" Finkel กล่าว “ฉันเชื่อว่าการค้นพบนี้จะมีผลกระทบมากมายต่อการสูงวัยตามปกติและโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ”

นักวิจัยสงสัยว่าในคนที่มีสุขภาพแข็งแรง การแตกเล็กๆ ในเยื่อไลโซโซมจะได้รับการซ่อมแซมอย่างรวดเร็วผ่านวิถี pitt แต่ถ้าความเสียหายนั้นกว้างเกินไปหรือเส้นทางการซ่อมแซมถูกทำลาย เนื่องจากอายุหรือโรค ไลโซโซมที่รั่วก็จะสะสม ในภาวะการรับรู้ลดลง การรั่วไหลของเทาไฟบริลจากไลโซโซมที่เสียหายเป็นก้าวสำคัญในการลุกลามของโรค

เมื่อ tan ลบยีนที่เข้ารหัสเอนไซม์ตัวแรกในวิถีทาง pi4k2a เขาพบว่าการแพร่กระจายของ tau fibril เพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งบ่งชี้ว่าข้อบกพร่องในวิถีทาง pitt อาจส่งผลต่อความก้าวหน้า (การสูญเสียความรู้ความเข้าใจ) ในการทำงานในอนาคต นักวิจัยวางแผนที่จะพัฒนาแบบจำลองเมาส์เพื่อทำความเข้าใจว่าวิถี pitt สามารถป้องกันหนูจากการพัฒนา (การเสื่อมของระบบประสาท) ได้หรือไม่

งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (p30ag024827, r01hl142663, r01hl142589, u54ag075931 และ k01ag075142) และ upmc competitive medical research fund


ที่มาของเรื่อง:

วัสดุ ให้บริการโดย มหาวิทยาลัยพิตส์เบิร์ก. หมายเหตุ: เนื้อหาอาจมีการแก้ไขรูปแบบและความยาว


อ้างอิงวารสาร:

  1. เจย์ เซียวจุน ทัน, ทอเรน ฟินเกล. เส้นทางการส่งสัญญาณฟอสโฟอิโนซิไทด์เป็นสื่อกลางในการซ่อมแซมไลโซโซมอย่างรวดเร็ว. ธรรมชาติ, 2022; ดอย: 10.1038/s41586-022-05164-4


โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า