美國加利福尼亞大學圣迭戈分校研究團隊發(fā)現(xiàn)，造血干細胞采用一套特殊機制來清理它內(nèi)部的異常蛋白質(zhì)，該機制會隨造血干細胞衰老而失靈，強化該機制功能有助對抗與衰老相關(guān)的疾病。相關(guān)論文近日發(fā)表在美國《細胞-干細胞》雜志上。
蛋白質(zhì)依靠其氨基酸鏈折疊成特定形狀而擁有特定功能，錯誤折疊的蛋白質(zhì)不僅無用，積累起來還會損傷細胞。大部分細胞清理錯誤折疊蛋白質(zhì)的機制是隨時“粉碎”，異常蛋白質(zhì)會被打上“垃圾”標記，一種被稱為蛋白酶體的大分子復合物四處巡查，遇到這類垃圾蛋白質(zhì)就將其分解。
這項新研究關(guān)注的是造血干細胞內(nèi)的異常蛋白質(zhì)清理機制。骨髓中的造血干細胞負責終生維持血細胞和多種免疫細胞的再生，并具有自我更新能力。為了保持長時間穩(wěn)定運行，造血干細胞需要格外注重內(nèi)部的蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)，盡量避免錯誤折疊的蛋白質(zhì)積累。
此前研究發(fā)現(xiàn)造血干細胞內(nèi)的蛋白酶體活性特別低，與干細胞需要高效清理異常蛋白質(zhì)的特征不符。這項新研究顯示，造血干細胞采用一套特殊的處理機制：受損和錯誤折疊的蛋白質(zhì)會被收集起來并集中運輸，在細胞核附近形成被稱為聚集體的結(jié)構(gòu)，然后由細胞的消化器官溶酶體統(tǒng)一分解處理，這一過程被稱為“聚集體自噬”。
研究發(fā)現(xiàn)，造血干細胞依賴一個名為Bag3的基因?qū)惓５鞍踪|(zhì)運送到聚集體。干擾該基因會使異常蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)累積，導致造血干細胞分化異常、自我更新能力下降。年輕的造血干細胞都擁有這種蛋白質(zhì)聚集體，但衰老到一定程度后，內(nèi)部蛋白質(zhì)聚集體幾乎完全消失，表現(xiàn)為“聚集體自噬”機制功能障礙。
研究人員說，衰老導致清理垃圾蛋白質(zhì)的效率降低，可能是造血干細胞功能失調(diào)、引發(fā)衰老相關(guān)疾病的重要原因。神經(jīng)干細胞等其他類型成體干細胞也需要嚴格維持蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)，針對該機制的療法可能有助于修復多種器官病變。
責任編輯：葉子
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