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摘要：科學家們提出了一種“蛋白質(zhì)聚集時鐘”，通過監(jiān)測細胞中的蛋白質(zhì)團塊來評估衰老和健康狀況。
測量細胞中的蛋白質(zhì)團塊會成為一種評估我們患老年性疾病風險的新方法嗎?來自美因茨約翰內(nèi)斯古騰堡大學(JGU)的Dorothee Dormann和Edward Lemke教授同時也是美因茨分子生物學研究所(IMB)的副主任，他們提出了一種“蛋白質(zhì)聚集鐘”的想法，可以用來衡量衰老和健康。他們在《Nature Cell Biology》上發(fā)表了一篇新的觀點文章，討論了這一創(chuàng)新概念。
隨著年齡的增長，構成我們身體的DNA和蛋白質(zhì)逐漸發(fā)生變化，導致我們的身體不再像以前那樣正常工作。這反過來又使我們更容易患上與年齡有關的疾病，如心血管疾病、癌癥和阿爾茨海默病。一個重要的變化是，我們細胞中的蛋白質(zhì)有時會錯誤折疊并聚集在一起形成聚集體，即所謂的淀粉樣蛋白。
圖1 在生物衰老時鐘中添加內(nèi)在無序蛋白質(zhì)
任何蛋白質(zhì)都可能發(fā)生錯誤折疊和聚集，但一組特定的蛋白質(zhì)被稱為內(nèi)在無序蛋白(IDPs)，特別容易形成淀粉樣蛋白。IDPs約占我們細胞中蛋白質(zhì)的30%，它們的特點是沒有固定的結構。相反，它們是靈活而有活力的，像煮熟的意大利面一樣四處擺動。
蛋白質(zhì)聚集在疾病中的作用
雖然分子機制存在廣泛的爭議，也是基礎研究的一個重要方面，但科學家們知道，隨著年齡的增長，由IDPs形成的聚集體傾向于在許多長壽的細胞中積累，比如神經(jīng)元或肌肉細胞。此外，它們還會導致許多與年齡有關的疾病，特別是神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默病和帕金森病。因此，細胞中有許多聚集物可能是細胞有多不健康的一個指標，或者一個人是否可能很快患上與年齡有關的疾病。在他們最近發(fā)表的文章中，Dormann和Lemke提出IDP聚集可以作為一個生物“時鐘”來衡量一個人的健康和年齡。
如果進一步發(fā)展成為一種敏感的診斷測試，蛋白質(zhì)聚集鐘可能會非常有用。首先，醫(yī)生可以用它來幫助在早期階段診斷與年齡有關的疾病，或者識別那些尚未患病但隨著年齡增長患病風險較高的人。這將使他們在發(fā)展成嚴重疾病之前得到預防性治療。其次，科學家可以用它來評估新的實驗性治療方法的效果，以減少蛋白質(zhì)聚集，從而預防或延緩與年齡有關的疾病。
Dormann說:“在實踐中，我們離常規(guī)診斷測試還有很長的路要走，重要的是我們要提高對導致IDP聚集的基本機制的理解?！?/div>
Lemke補充說:“然而，我們希望在研究蛋白質(zhì)聚集體以測量生物衰老過程的方向上激發(fā)思考和研究。我們樂觀地認為，通過對IDP動力學的更多研究和進一步的技術發(fā)展，未來我們將能夠克服當前讀取蛋白質(zhì)聚集時鐘的挑戰(zhàn)。”
與其他生物鐘的比較
雖然還有其他“時鐘”來衡量衰老和健康，但大多數(shù)都是基于DNA等核酸?；诘鞍踪|(zhì)的生物鐘將是對現(xiàn)有生物鐘的有益補充，因為蛋白質(zhì)是細胞中最(空)豐富的分子之一，對所有細胞功能都至關重要。在這種蛋白質(zhì)聚集時鐘的幫助下，他們希望科學家和醫(yī)生能夠在幫助人們健康衰老和預防與年齡有關的疾病方面更進一步。
參考資料
[1] Adding intrinsically disordered proteins to biological ageing clocks
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