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                      陳暢組和王志珍/王磊組合作揭示內質網還原應激加速衰老

                      發布時間:2022年01月15日

                        延緩衰老和健康衰老與人們生活質量密切相關,氧化還原失衡是衰老的重要因素。然而,長期以來根據"衰老的自由基學說"通過抗氧化來抗衰老的策略卻沒有達到理想干預效果,促使研究者對氧化還原調控抗衰老做進一步思考。針對此問題陳暢課題組提出精準氧化還原調控是抗氧化的關鍵(Antioxid Redox Signal,2021)。由于不同細胞器的氧化還原狀態不同(細胞質、線粒體和溶酶體處于相對還原狀態,而內質網處于相對氧化狀態),推測衰老過程中不同細胞器的氧化還原變化可能是不同的。中國科學院生物物理研究所陳暢組和王志珍/王磊組2022年1月13日在《Free Radical Biology & Medicine》雜志發表了題為" ER Reductive stress caused by Ero1α S-nitrosation accelerates senescence "的文章,揭示了內質網還原應激加速衰老的新機制。

                        研究團隊利用內質網特異的基因編碼的氧化還原熒光探針,發現內質網在人類細胞衰老過程中呈還原應激狀態,并進一步構建了內質網特異性還原應激細胞模型,發現內質網還原應激導致蛋白質穩態失衡及內質網未折疊蛋白響應(UPR)能力下降從而促進衰老。那么衰老過程中內質網還原應激發生的機制是什么呢?內質網巰基氧化酶Ero1α 對維持內質網氧化力起重要作用。研究人員發現Ero1α Cys166 和 Cys131亞硝基化修飾水平隨著衰老升高導致其氧化酶活性降低,從而使內質網發生還原應激,用一氧化氮合酶iNOS抑制劑處理細胞可以降低Ero1α的亞硝基化,挽回細胞還原應激從而延緩衰老。有趣的是在內質網發生還原應激前補充具有活性的Ero1α可延緩細胞衰老,這表明特異提高內質網氧化能力可以延緩細胞衰老,為基于精確氧化還原調控的抗衰老的理論提供一個典型范例,為抗衰老提供了新的思路與策略。

                        中國科學院生物物理所陳暢研究員和王磊研究員為本文的通訊作者,項目高級工程師喬新華為該論文的第一作者;劉光慧研究員、張維琦研究員在實驗材料、課題開展及文章修改和討論方面給予諸多支持和幫助。該課題獲得國家重點研發計劃蛋白質機器與生命過程調控專項、中國科學院戰略性先導科技項目(B類)、國家自然科學基金重大研究計劃、優秀青年基金及青年基金的資助。

                      圖: Ero1α亞硝基化修飾導致的內質網還原應激加速衰老模式圖

                        文章鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S089158492200017X

                       

                      (供稿:陳暢研究組)

                       

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