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Cell子刊:看器官如何花样衰老
【字体: 大 中 小 】 时间:2015年09月21日 来源:生物通
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岁月会在每一个人身上留下痕迹,只不过这痕迹的深浅是因人而异的,有些人优雅的老去,有些人却形容憔悴。科学家们最近发现,衰老对不同器官的影响其实也大相径庭。
生物通报道:岁月会在每一个人身上留下痕迹,只不过这痕迹的深浅是因人而异的,有些人优雅的老去,有些人却形容憔悴。科学家们最近发现,衰老对不同器官的影响其实也大相径庭。
衰老会使器官功能发生进程性的衰退,影响细胞和蛋白质的功能。Salk研究所、EMBL和加州大学的研究人员发现,不同器官的蛋白质衰老存在显著差异,器官如何衰老取决于它的细胞特性及其生理功能。这项研究发表在九月十七日的Cell Systems杂志上。
“衰老对机体的影响是很多样化的,仅检测一种参数可能只是管中窥豹,”文章的共同第一作者,Salk研究所的Brandon Toyama说。
为了全面理解衰老,研究人员将不同的“组学”技术整合起来,对青年大鼠和老年大鼠进行研究。他们结合基因组学和蛋白质组学数据,在肝脏和大脑中全面分析了转录、翻译、蛋白水平、可变剪切和蛋白磷酸化改变。这些结果是“丰富的资源,可以帮助人们在整体水平上更好的理解衰老,”Toyama说。
研究人员在青年和老年大鼠中鉴定了468个有丰度差异的蛋白,这种差异主要来自于蛋白合成的改变。此外,还有130个蛋白在细胞定位、磷酸化状态或剪切形态上表现出年龄相关的差异,这些差异能影响蛋白的活性水平。“这项研究为人们揭示了许多受年龄影响的蛋白质,”文章的资深作者,EMBL的Martin Beck说。
值得注意的是,这些年龄相关的蛋白差异大多具有器官特异性。蛋白质的衰老模式似乎与器官的细胞特性或生理功能有关。举例来说,成体内的肝脏细胞频繁更替,蛋白也经常得到更新。但成体大脑的神经元大多不分裂,一经形成就要持续终生,随着年龄增长大脑中的蛋白更容易累积损伤。(延伸阅读:Nature新闻:衰老是种病,得治)
正因如此,大脑中受衰老影响的蛋白比肝脏多得多。研究表明,在衰老过程中发生改变的大脑蛋白,涉及了神经可塑性和记忆形成。在肝脏中,衰老主要改变的是一些代谢网络。“我们的研究显示,不同器官的衰老机制并不相同,而蛋白更新发生的变化又在推动衰老的进程,” 文章的另一位资深作者,Salk研究所的Martin Hetzer说。
生物通编辑:叶予
生物通推荐原文:Cell Systems, Ori and Toyama et al: "Integrated Transcriptome and Proteome Analyses Reveal Organ-Specific Proteome Deterioration in Old Rats"