进化分析揭示保护哺乳动物免受衰老和疾病的蛋白质变化Evolutionary analysis uncovers protein changes that protect mammals from aging and disease

环球医讯 / 干细胞与抗衰老来源:phys.org以色列 - 英语2025-04-24 04:00:00 - 阅读时长2分钟 - 906字
通过比较107种不同寿命的哺乳动物的蛋白质序列,研究人员发现特定的翻译后修饰(如乙酰化)在长寿物种中富集,并且这些修饰与抵抗衰老相关疾病(如癌症)有关。
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进化分析揭示保护哺乳动物免受衰老和疾病的蛋白质变化

近年来,人类见证了寿命显著而持续的增长。然而,这一进步也伴随着老龄人口的增加,他们越来越多地受到与年龄相关的疾病的影响,如癌症、神经退行性疾病和糖尿病。为了延长不仅寿命而且健康寿命,深入理解支持健康衰老的生物机制至关重要。

在自然界中,哺乳动物的寿命差异巨大,从某些啮齿类动物的1-2年到鲸鱼和人类的超过一个世纪,相差达100倍。这种非凡的多样性引发了一个基本问题:是什么使长寿哺乳动物能够在老年时保持健康?

在一项发表于《自然通讯》的新研究中,巴伊兰大学的研究人员通过利用最广泛和长期的实验——进化——来解答这个问题。

该研究由巴伊兰大学古德曼生命科学学院萨戈尔健康长寿中心主任科恩教授领导,与海法大学的斯尼尔博士合作进行。科恩实验室的博士生萨里特·费尔德曼-特拉贝尔西开发了一种名为PHARAOH(健康寿命正向翻译后修饰调节器)的新计算工具。

利用先进的统计方法,PHARAOH比较了107种不同寿命的哺乳动物的蛋白质序列。这种方法使研究人员能够追踪特定蛋白质的变化,特别是翻译后修饰(PTMs),如乙酰化,在进化过程中的变化,并识别那些在长寿物种中一致富集的蛋白质变化。

PTMs调控重要的细胞过程,并已被证明与增加对与年龄相关的疾病(包括癌症)的抵抗力有关。通过比较长寿和短寿哺乳动物,研究团队发现了与延长寿命一致的蛋白质修饰。实验验证证实了PHARAOH识别出的PTMs在衰老和疾病抵抗中起着重要的生物学作用。

科恩教授说:“我们的发现为理解蛋白质修饰如何保护免受与年龄相关的疾病并促进更长、更健康的生命提供了有希望的途径。通过确定与长寿相关的PTMs,我们可以开始探索模仿这些自然进化的保守机制的治疗策略。”

研究的一个重要见解是,像鲸鱼这样的大型哺乳动物尽管细胞数量远多于小型动物,但癌症发病率却显著较低。研究表明,这些物种中发现的某些PTMs可能具有抗癌保护作用,揭示了疾病抵抗和长寿的分子策略。

这些发现为未来针对与健康衰老相关的蛋白质和修饰的治疗方法的研究铺平了道路。通过利用自然界自身的长寿策略,研究人员旨在发现新的方法来减缓衰老并对抗诸如癌症、阿尔茨海默病和糖尿病等疾病。


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