微自噬对预防衰老至关重要

最近的研究发现微自噬和关键蛋白STK38和GABARAPs对于修复受损溶酶体至关重要，这为细胞衰老和年龄相关疾病的潜在治疗提供了见解。

　　

大阪大学的研究人员首次证明，当溶酶体受损时，会经历一种被称为微自噬的修复过程。这种机制在延缓衰老过程中起着至关重要的作用。

衰老是在细胞水平上影响生物体的一个基本过程。随着细胞的衰老，它们会遭受自身造成的伤害和外部伤害。为了对抗这种情况，细胞依靠各种机制来维持它们的健康和稳定。

在这个过程中的一个关键角色是溶酶体，这是一个关键的细胞结构，负责消化受损的成分和病原体。这有助于维持细胞和组织的稳定。然而，一个有趣的问题出现了:溶酶体本身在受损时是否可以修复，如果可以，这种修复背后的机制是什么?

概述:溶酶体通过ESCRT驱动的微自噬修复，STK38和GABARAPs通过将ESCRT招募到溶酶体是这一过程的关键调节因子。这些调节因子对于维持溶酶体的完整性和防止衰老至关重要。

微自噬:溶酶体修复的关键

在最近发表在EMBO Reports上的一项研究中，大阪大学和奈良医科大学的研究人员表明，受损的溶酶体通过一种称为“微自噬”的机制进行修复，并确定了这一过程的两个关键调节因子。

微自噬是大多数高等生物中三种主要自噬类型之一。这是一个被调节的过程，通过这个过程，那些功能失调或不再需要的细胞成分被分解。虽然它被认为参与了统称为溶酶体损伤反应的防御机制，但其细节尚不清楚。

溶酶体经常受损，溶酶体功能障碍与衰老加速和寿命缩短有关。在这项研究中，研究人员试图了解修复机制。为了确定溶酶体损伤反应的一种新的调节因子，他们关注了一种称为Hippo通路的信号通路，它控制着细胞生长等多个过程。

他们敲除人类细胞中Hippo通路的单个成分，然后观察细胞是否能对诱导的溶酶体损伤作出反应。筛选结果显示，一种名为丝氨酸-苏氨酸激酶38 (STK38)的蛋白质对溶酶体损伤反应至关重要。

发现溶酶体修复机制

然后他们发现STK38与一种称为“运输所需的内体分选复合体(ESCRT)机制”的蛋白质复合物一起工作，这种蛋白质复合物已经被认为与溶酶体修复有关。

该研究的主要作者Monami Ogura解释说:“STK38将‘液泡蛋白分选4’(VPS4)蛋白招募到受损的溶酶体上，这对于在修复过程结束时分解ESCRT机制至关重要。”他们进一步发现，ESCRT机制介导的溶酶体膜修复是由微自噬介导的。

GABARAPs在溶酶体修复中的作用

他们还发现，自噬相关蛋白8 (ATG8s)分子亚家族——关键的自噬蛋白——被称为γ -氨基丁酸受体相关蛋白(GABARAPs)的非规范脂化在这一过程中是必需的。脂化是通过脂质延伸修饰ATG8s的过程，是自噬的主要过程。在非典型脂化过程中，ATG8s被脂化成单膜内溶酶体，而不是典型脂化过程中出现的双膜吞噬体。

研究人员表明，GABARAPs对于溶酶体修复过程的第一步至关重要。资深作者Shuhei Nakamura解释说:“我们发现，ATG8s的非规范脂化对于ESCRT机制对受损溶酶体的初始招募及其随后的修复至关重要。”

研究小组表明，微自噬调节因子的耗竭增加了秀丽隐杆线虫衰老细胞的速度，缩短了寿命。STK38和GABARAPs也具有进化保守的作用，这表明该途径在维持溶酶体完整性、健康细胞功能以及预防细胞衰老和机体衰老方面具有重要意义。本研究提供的详细认识为促进健康老龄化铺平了道路，对年龄相关疾病的治疗具有重要的治疗价值。