在人类不断追求生命的灵丹妙药,科学一直指向干细胞。越来越多的研究显示,维持干细胞健身促进长期健康,和新发现显示干细胞保持整洁是不可或缺的一步。
在一个研究发表在《细胞干细胞,研究人员在加州大学圣地亚哥医学院发现血液干细胞使用一个意想不到的方法来摆脱他们的错误折叠的蛋白质降解随着年龄的增长,这种途径的活动。作者认为提高这个专门的垃圾处理系统可以帮助预防与年龄相关的疾病。
研究集中在造血干细胞(hsc),我们的骨髓细胞,产生新的血液和免疫细胞在我们的生活。其功能减弱或丢失时,这可能会导致血液和免疫系统疾病,如贫血、血液凝结和癌症。
“干细胞是长期的,”罗伯特·签名者高级研究作者说博士,加州大学圣地亚哥分校医学院的副教授。“他们需要长寿要求他们被连接不同于体内所有的细胞。”
保持干细胞快乐的关键是保持蛋白质体内平衡。以前的工作表明,干细胞,包括肝星状细胞,比其他类型的细胞合成蛋白质慢得多,注重质量而不是数量。这有助于他们犯更少的错误在这个过程中,错误折叠的蛋白质可以成为细胞如果允许建立有毒。
不过,一些错误或蛋白质的损伤是不可避免的,所以研究人员了解干细胞确保妥善丢弃这些蛋白质。
在大多数细胞,损坏或错误折叠的蛋白质分别标记处理。移动蛋白质驱逐舰被称为蛋白酶体然后发现标签的蛋白质分解成原来的氨基酸成分。但是在新的研究中,研究人员发现蛋白酶体活性在肝星状细胞特别低。这让球队感到困惑:如果摆脱干细胞受损蛋白质是如此重要,为什么蛋白酶体不活跃?
通过一系列的后续实验,研究团队发现肝星状细胞使用一个完全不同的系统。这里,损坏和错误折叠的蛋白质进行收集和贩卖到集群称为aggresomes。一旦赶到一个地方,他们可以集体被溶酶体(包含消化酶的细胞器),这一过程被称为aggrephagy。
“这是这里非常不寻常的途径被认为只触发一个极端的压力反应,但实际上使用的正常生理途径的干细胞,“说签名者。“这强调是多么重要的干细胞,以防止压力,这样他们就可以保护他们的健康和长寿。”
为什么不同的系统吗?蛋白酶体方法的一个主要优势是,它立即分解蛋白质,产生氨基酸,细胞可以重用建立新的蛋白质。但是干细胞不感兴趣建立新的蛋白质。因此作者认为通过存储受损蛋白质的集合在一个地方,干细胞可以创建自己的缓存资源,可以使用在以后当他们实际需要,如在受伤后或当它是再生的时候了。
“身体真的不能冒险失去其干细胞,所以有这个库存的原材料让他们更防止雨天,“说签名者。“干细胞是马拉松运动员需要世界级的短跑运动员,但他们也呼吁的时候。”
当研究人员禁用aggrephagy通路的基因,干细胞开始积累聚合的蛋白质,损害他们的健康、长寿和再生的活动。
团队随后发现,尽管几乎所有年轻干细胞aggresomes,衰老在某种程度上,他们几乎完全消失了。作者认为干细胞无法有效摧毁错误折叠的蛋白质在老化可能是他们的一个关键因素下降功能和由此产生的与年龄相关的疾病。
“我们的希望是,如果我们能够提高干细胞的维持aggrephagy通路的能力,我们将保留更好的干细胞健身在衰老和降低血液系统和免疫系统疾病,”说签名者。
作者怀疑等其他类型的干细胞和长寿细胞神经元有类似要求严格的调控蛋白质的体内平衡,暗示疗法来提高这一途径可能是有益的多个器官和病态。
本研究的合作者包括伯纳黛特a . Chua康纳j·伦男,玛丽珍阳光,达妮埃拉Dreifke和埃里克·j·贝内特在加州大学圣地亚哥分校和阿苏·乔拉霍亚免疫学研究所。
