以這種蛋白質為靶點可以幫助對抗衰老

科學家發現了一種未知的細胞代謝基因機制，這種機制隨著年齡的增長而變得越來越不正常。

瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的研究人員表示，他們的發現可能會為對抗衰老和年齡相關性疾病的治療帶來新的目標。

他們的發現與一種改變線粒體功能的蛋白質有關，線粒體是細胞內提供能量的微小動力單位。

EPFL小組發現，老齡動物的大腦和肌肉組織中含有大量的這種蛋白質，這種蛋白質被稱為pumilio RNA binding family member 2 (PUM2)。

發表在《分子細胞》(Molecular Cell)雜誌上的一篇研究論文描述了老化是如何導致泵2水平升高的，而泵2又會降低另一種叫做線粒體分裂因子(線粒體裂變因子，MFF)的蛋白質的水平。

MFF幫助細胞將大的線粒體分解成更小的單位並清除它們。老齡動物的組織樣本中MFF含量也較低。

研究人員認為，隨著動物年齡的增長，PUM2/MFF通路變得越來越失調。

隨著PUM2水平的上升，MFF水平會下降。其結果是，細胞變得越來越無法分裂和清除較小的線粒體。隨著時間的推移，細胞和組織積累越來越多的大的，不健康的線粒體。

rna結合蛋白和衰老

PUM2是一種rna結合蛋白。這些分子通過與信使RNA (mRNA)分子結合來改變基因表達，信使RNA (mRNA)分子攜帶DNA代碼供細胞處理。

在最近的研究中，研究小組發現，當PUM2與攜帶MFF DNA編碼的mRNA分子結合時，它會阻止細胞從這些mRNA分子中製造MFF蛋白的能力。

影響細胞和組織衰老的分子研究大多集中在mRNA的基因轉錄上。然而，這僅僅是將基因中的信息傳遞到細胞中複雜過程的第一步。

當EPFL的研究人員決定研究基因轉錄後發生的步驟時，他們發現了PUM2/MFF通路。

當他們篩選動物細胞以識別隨年齡變化的rna結合蛋白時，他們發現老年動物的PUM2水平特別高。

PUM2隻與具有識別位點的mRNA分子結合。當它附著在mRNA上時，就會停止將編碼翻譯成相應的蛋白質。

通過使用「系統遺傳學」的方法，研究小組發現了一種此前未知的、與PUM2結合的mRNA。這是攜帶細胞產生MFF代碼的信使rna。

基因編輯逆轉了年齡相關的影響

在研究的另一部分，研究人員展示了如何可能逆轉與年齡相關的PUM2對細胞和組織的影響。

利用CRISPR-Cas9基因編輯技術，他們通過沉默老齡小鼠相應的編碼基因來減少肌肉中的PUM2。

這導致了MFF蛋白水平的升高，通過增加分解和廢物清除，MFF蛋白改善了老齡小鼠的線粒體功能。

研究小組還研究了秀麗隱桿線蟲的類似機制，科學家經常使用這種模型來研究分子路徑。

在蛔蟲中，衰老導致rna結合蛋白PUF-8水平升高。研究人員發現，在較老的蠕蟲中，沉默PUF-8的相應基因可以改善線粒體的功能，延長壽命。

其他研究已經將rna結合蛋白與神經肌肉退行性疾病聯繫起來。它們還表明，它們經常聚集成塊狀，稱為病理性顆粒。

EPFL的研究人員發現，隨著年齡的增長，PUM2也有類似的趨勢，即聚集成顆粒，結合併捕獲MFF mRNA。

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