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美國研究發現造血干細胞有特殊“垃圾處理”機制

2023-03-27 06:34 來源:新華網 點擊:0

  新華社北京3月26日電 美國加利福尼亞大學圣迭戈分校研究團隊發現,造血干細胞采用一套特殊機制來清理它內部的異常蛋白質,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的疾病。相關論文近日發表在美國《細胞-干細胞》雜志上。

  蛋白質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的機制是隨時“粉碎”,異常蛋白質會被打上“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就將其分解。

  這項新研究關注的是造血干細胞內的異常蛋白質清理機制。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。為了保持長時間穩定運行,造血干細胞需要格外注重內部的蛋白質穩態,盡量避免錯誤折疊的蛋白質積累。

  此前研究發現造血干細胞內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構,然后由細胞的消化器官溶酶體統一分解處理,這一過程被稱為“聚集體自噬”。

  研究發現,造血干細胞依賴一個名為Bag3的基因將異常蛋白質運送到聚集體。干擾該基因會使異常蛋白質在細胞內累積,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聚集體,但衰老到一定程度后,內部蛋白質聚集體幾乎完全消失,表現為“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的效率降低,可能是造血干細胞功能失調、引發衰老相關疾病的重要原因。神經干細胞等其他類型成體干細胞也需要嚴格維持蛋白質穩態,針對該機制的療法可能有助于修復多種器官病變。


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