บทความอายุยืน

พบว่าเอนไซม์ ADAR1 เกี่ยวข้องกับความชราและความชราภาพของเซลล์

เอนไซม์ ADAR1 เกี่ยวข้องกับการแก่ชราและความชราภาพของเซลล์
  • เอนไซม์ adar1 ซึ่งเป็นเอนไซม์เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไข rna พบว่าควบคุมการชราภาพของเซลล์ ซึ่งบ่งชี้ถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับการแก่ของเนื้อเยื่อ

  • หัวใจสำคัญของการวิจัยนี้คือโปรตีนที่เรียกว่า p16ink4a ซึ่งการแสดงออกจะเพิ่มขึ้นในช่วงอายุของเนื้อเยื่อและกระตุ้นให้เกิดการชราภาพ

  • การวิจัยก่อนหน้านี้พบว่าการทำลายเซลล์ที่แสดงออกถึง p16ink4a นั้นเพียงพอที่จะชะลอความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุได้

  • ในไฟโบรบลาสต์ การสูญเสีย adar1 ส่งเสริมการแสดงออกของ p16ink4a ผ่าน sirt1 ซึ่งเป็นโปรตีนอีกชนิดหนึ่งที่รู้จักกันในการควบคุมทั้งความชราภาพและการแก่ของเนื้อเยื่อ 

  • การลดการควบคุม adar1 โดย autophagy (การรีไซเคิลส่วนประกอบของเซลล์ที่เสียหายหรือไม่จำเป็น) ในระหว่างการชราภาพจะลดความเสถียรของ sirt1 mrna ซึ่งจะเพิ่มการแปลของ p16ink4a เพื่อกระตุ้นให้เกิดการชราภาพ

บทความนี้ถูกโพสต์บน EurekAlert.org: [อาจมีการแก้ไขเนื้อหาหรือความยาว]

ความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุและวัยก่อให้เกิดความท้าทายที่ซับซ้อนต่อชุมชนการวิจัยชีวการแพทย์ เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าการควบคุมการชราภาพมีความสำคัญสูงในการส่งเสริมการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดีและรักษาความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุ ในงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวันนี้ที่ ชีววิทยาของเซลล์ธรรมชาติ, รูกัง จาง, Ph.D.รองผู้อำนวยการของ Ellen and Ronald Caplan Center, Christopher M. Davis Endowed Professor และหัวหน้าโครงการของ Immunology, Microenvironment & Metastasis Program ที่ สถาบันวิสตาร์และทีมงานของเขาได้เปิดเผยแกน ADAR1-SIRT1-p16INK4a ใหม่ในการควบคุมการชราภาพของเซลล์และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อการแก่ของเนื้อเยื่อ

“การทำความเข้าใจกลไกพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการแก่ชราของเนื้อเยื่อนั้นเป็นเรื่องที่ท้าทาย และการชราภาพของเซลล์ทำให้เกิดแง่มุมในชีววิทยาที่ซับซ้อนที่ขับเคลื่อนการแก่ของเนื้อเยื่อ ข้อมูลเชิงลึกด้านกลไกเหล่านี้ที่ได้รับจากการศึกษาการควบคุมการชราภาพระหว่างการแก่ชราของเนื้อเยื่อ สามารถนำมาใช้เพื่อส่งเสริมการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดีและต่อสู้กับความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับวัยได้" รัฐ จาง.

หัวใจสำคัญของภารกิจนี้คือโปรตีนที่เรียกว่า p16ink4a เนื่องจากการแสดงออกของมันจะเพิ่มขึ้นในระหว่างที่เนื้อเยื่อแก่ตัวและกระตุ้นให้เกิดการชราภาพ การศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าการลดลงของเซลล์ที่แสดง p16ink4a นั้นเพียงพอที่จะชะลอความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุ

ดังนั้นแนวทางที่ป้องกันการเพิ่มขึ้นของการแสดงออกของ p16ink4a ที่เกี่ยวข้องกับอายุอาจมีนัยสำคัญในการออกแบบกลยุทธ์การแทรกแซงเพื่อส่งเสริมการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี

การค้นพบของทีมวิจัยมีศูนย์กลางอยู่ที่โปรตีนที่เรียกว่า adar1 adar1 เป็นเอนไซม์เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไข rna และขณะนี้ถูกเปิดเผยในความชราภาพ นักวิจัยหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการ zhang และเป็นผู้เขียนคนแรกในบทความนี้ Xue Hao, Ph.D.อธิบายว่างานวิจัยนี้ส่วนใหญ่ได้รับแรงบันดาลใจมาจากการวิจัยอิสระก่อนหน้านี้ที่ดำเนินการในสิ่งมีชีวิตจำลอง เช่น แมลงวันผลไม้และหนอน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการสูญเสีย ADAR1 ของมนุษย์ในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ลดอายุขัยลง และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงตามอายุ เช่น การเสื่อมของระบบประสาท

เรื่องราวนี้ยังได้ประโยชน์จากวัฒนธรรมของสถาบัน wistar ที่มีการร่วมมือกันเป็นอย่างดี อันที่จริงแล้วผลงานที่ผ่านมาของ คาซึโกะ นิชิคุระ, Ph.D.ศาสตราจารย์ในโครงการ Gene Expression & Regulation ที่ Wistar's Ellen และ Ronald Caplan Center และเป็นผู้บุกเบิกด้านชีววิทยา ADAR1 แสดงให้เห็นว่าเซลล์ที่มีความเครียดใช้ ADAR1 เพื่อป้องกันการตายของเซลล์จากการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้

“เนื่องจากเซลล์ชราภาพเป็นเซลล์ที่มีความเครียดและมีความทนทานต่อการตายของเซลล์ คำถามแรกที่เราตั้งคำถามคือว่า ADAR1 เกี่ยวข้องกับการชราภาพของเซลล์หรือไม่ และประการที่สอง มันจะควบคุมการชราภาพได้อย่างไร และอะไรคือผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นในการแก่ชราของเนื้อเยื่อ” เฮา อธิบาย

ทีมงานได้ตรวจสอบการแสดงออกของ adar1 ในหลอดทดลอง ในไฟโบรบลาสต์ของมนุษย์และในร่างกายในเนื้อเยื่อหลายชนิดจากหนูอายุน้อยและวัยชรา จากนั้น พวกเขาทดลองเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของ adar1 ในเซลล์หลายประเภทในเนื้อเยื่อ petri-dish และเมาส์เพื่อสร้าง adar1 ให้เป็นตัวควบคุมที่สำคัญของการแสดงออกของ p16ink4a

ทีมงานค้นพบว่าการสูญเสีย adar1 ส่งเสริมการแสดงออกของ p16ink4a ผ่านทาง sirt1 ซึ่งเป็นโปรตีนอีกชนิดหนึ่งที่รู้จักในการควบคุมทั้งความชราภาพและอายุของเนื้อเยื่อ สิ่งที่น่าสนใจคือฟังก์ชันของ adar1 นี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับบทบาททางชีววิทยาในการแก้ไข rna

พวกเขายังพบว่าการลดลงของ adar1 โดยกระบวนการที่เรียกว่า autophagy (การย่อยสลายและการรีไซเคิลส่วนประกอบของเซลล์ที่เสียหายหรือไม่จำเป็น) ในระหว่างการชราภาพลดความเสถียรของ sirt1 mrna ซึ่งจะควบคุมการแปล p16ink4a เพื่อกระตุ้นให้เกิดการชราภาพ 

เฮา อธิบายเพิ่มเติมว่า "การศึกษาของเราเผยให้เห็นแกน ADAR1-SIRT1-p16 INK4a แบบใหม่ที่มีบทบาทสำคัญในการชราภาพของเซลล์ในระดับการแปล และฟังก์ชันที่เพิ่งกำหนดใหม่ของ ADAR1 นี้เป็นอิสระจากฟังก์ชันการแก้ไข RNA"

จาง กล่าวว่า "การศึกษาของเราเริ่มเผยให้เห็นความเชื่อมโยงที่ขาดหายไประหว่าง ADAR1 กับการแก่ของเนื้อเยื่อผ่านการแสดงออกของ p16INK4a ในช่วงชราภาพ นอกจากนี้ การค้นพบนี้ยังให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ในการสำรวจว่ากลไกที่ค้นพบใหม่นี้สามารถนำไปใช้ในการพัฒนาการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติตามวัยได้หรือไม่”

“วิธีหนึ่งในการคืนค่าการแสดงออกของ ADAR1 เป็นวิธีในการยับยั้ง p16INK4a และความชราภาพที่พบในระหว่างการแก่ตัวของเนื้อเยื่อคือการยับยั้ง autophagy” เฮา รายละเอียด.

เธอกล่าวเสริมเกี่ยวกับขั้นตอนการวิจัยครั้งต่อไปว่า “การศึกษาของเราทำให้เกิดคำถามที่น่าสนใจ ตัวอย่างเช่น อะไรคือการมีส่วนร่วมของกลไกนี้ต่อการแสดงออกของ p16ink4a ในช่วงอายุของเนื้อเยื่อต่างๆ? นอกจากนี้ เป็นเรื่องน่าสนใจที่จะพิจารณาว่าการแทรกแซงของวิถีนี้สามารถบรรเทาความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุที่เชื่อมโยงกับการแสดงออกของ p16ink4a ในแบบจำลองสัตว์ที่เผยแพร่ก่อนหน้านี้ได้หรือไม่”

ผู้เขียนร่วม: Xue hao, yusuke shiromoto, masayuki sakurai, martina towers, qiang zhang, shuai wu, bin tian, ​​andrew kossenkov, kazuko nishikura, pingyu liu จากสถาบัน wistar; aaron havas, peter d. adams จากสถาบัน sanford burnham prebys medical discovery; หลู่ หวัง, เชลลีย์ เบอร์เกอร์ จากมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย

ข้อมูลสิ่งพิมพ์: การลดลงของ adar1 โดย autophagy ทำให้เกิดการชราภาพโดยไม่ขึ้นอยู่กับการแก้ไข rna โดยการเพิ่มระดับ p16ink4a ชีววิทยาของเซลล์ธรรมชาติ, 2022. สิ่งพิมพ์ออนไลน์.



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า