斯坦福大学的研究人员发现了导致衰老大脑中蛋白质稳态(proteostasis)下降的连锁事件。
衰老与神经退行性疾病均会破坏细胞生成功能性蛋白质的能力——这一过程被称为“蛋白质稳态”(proteostasis)。脑细胞尤其易受蛋白质稳态失调影响,而这种失调与神经退行性疾病中的蛋白质聚集相关。在《科学》(Science)杂志7月30日发表的新研究中,斯坦福团队通过分析蓝绿色鳉鱼(turquoise killifish)的衰老过程,揭示了这一机制。
研究以蓝绿色鳉鱼为模型,其寿命仅数月,能够加速观察衰老现象。团队全面分析了其衰老大脑中的蛋白质稳态,对比了年轻、成年及老年个体的蛋白质合成关键指标,包括氨基酸浓度、tRNA水平、mRNA及蛋白质状态。
蛋白质稳态通过平衡蛋白质合成与降解来防止错误折叠导致的有害聚集。随着衰老,核糖体在翻译延伸阶段出现碰撞与停滞,导致蛋白质产量下降并加速聚集。共同第一作者李宰昊(Jae Ho Lee)指出,这种机制揭示了为何不同物种在衰老中普遍存在“蛋白质-转录本解耦”现象——即mRNA水平变化不再与蛋白质水平对应。
研究还发现,受此影响的蛋白质多参与基因组稳定性维护,解释了衰老中DNA修复能力下降的原因。首席作者朱迪思·弗里德曼(Judith Frydman)表示:“理解蛋白质合成为何随衰老失准,是解决衰老相关疾病的关键。”
未来,团队将进一步研究核糖体功能障碍与人类神经退行性疾病的关联,并探索通过调控翻译效率或核糖体质量控制恢复蛋白质稳态的治疗策略。
参考文献: Di Fraia D, Marino A, Lee JH 等. Altered translation elongation contributes to key hallmarks of aging in the killifish brain. Science. 2025;389(6759):eadk3079.
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