美國(guó)研究發(fā)現(xiàn)造血干細(xì)胞有特殊“垃圾處理”機(jī)制
摘要：年輕的造血干細(xì)胞都擁有這種蛋白質(zhì)聚集體，但衰老到一定程度后，內(nèi)部蛋白質(zhì)聚集體幾乎完全消失，表現(xiàn)為“聚集體自噬”機(jī)制功能障礙。神經(jīng)干細(xì)胞等其他類型成體干細(xì)胞也需要嚴(yán)格維持蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)，針對(duì)該機(jī)制的療法可能有助于修復(fù)多種器官病變。
新華社北京3月26日電 美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，造血干細(xì)胞采用一套特殊機(jī)制來清理它內(nèi)部的異常蛋白質(zhì)，該機(jī)制會(huì)隨造血干細(xì)胞衰老而失靈，強(qiáng)化該機(jī)制功能有助對(duì)抗與衰老相關(guān)的疾病。相關(guān)論文近日發(fā)表在美國(guó)《細(xì)胞-干細(xì)胞》雜志上。
蛋白質(zhì)依靠其氨基酸鏈折疊成特定形狀而擁有特定功能，錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)不僅無用，積累起來還會(huì)損傷細(xì)胞。大部分細(xì)胞清理錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)的機(jī)制是隨時(shí)“粉碎”，異常蛋白質(zhì)會(huì)被打上“垃圾”標(biāo)記，一種被稱為蛋白酶體的大分子復(fù)合物四處巡查，遇到這類垃圾蛋白質(zhì)就將其分解。
這項(xiàng)新研究關(guān)注的是造血干細(xì)胞內(nèi)的異常蛋白質(zhì)清理機(jī)制。骨髓中的造血干細(xì)胞負(fù)責(zé)終生維持血細(xì)胞和多種免疫細(xì)胞的再生，并具有自我更新能力。為了保持長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，造血干細(xì)胞需要格外注重內(nèi)部的蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)，盡量避免錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)積累。
此前研究發(fā)現(xiàn)造血干細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶體活性特別低，與干細(xì)胞需要高效清理異常蛋白質(zhì)的特征不符。這項(xiàng)新研究顯示，造血干細(xì)胞采用一套特殊的處理機(jī)制：受損和錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)會(huì)被收集起來并集中運(yùn)輸，在細(xì)胞核附近形成被稱為聚集體的結(jié)構(gòu)，然后由細(xì)胞的消化器官溶酶體統(tǒng)一分解處理，這一過程被稱為“聚集體自噬”。
研究發(fā)現(xiàn)，造血干細(xì)胞依賴一個(gè)名為Bag3的基因?qū)惓５鞍踪|(zhì)運(yùn)送到聚集體。干擾該基因會(huì)使異常蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)累積，導(dǎo)致造血干細(xì)胞分化異常、自我更新能力下降。年輕的造血干細(xì)胞都擁有這種蛋白質(zhì)聚集體，但衰老到一定程度后，內(nèi)部蛋白質(zhì)聚集體幾乎完全消失，表現(xiàn)為“聚集體自噬”機(jī)制功能障礙。
研究人員說，衰老導(dǎo)致清理垃圾蛋白質(zhì)的效率降低，可能是造血干細(xì)胞功能失調(diào)、引發(fā)衰老相關(guān)疾病的重要原因。神經(jīng)干細(xì)胞等其他類型成體干細(xì)胞也需要嚴(yán)格維持蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)，針對(duì)該機(jī)制的療法可能有助于修復(fù)多種器官病變。
責(zé)任編輯：閆繼華
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