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Cell Rep:NAD+可以恢复与年龄有关的肌肉退化


我们随着年龄增长,肌肉变得更弱,人因此变得步履蹒跚。然而,对定义肌肉衰老的生物学过程和生物标记物的研究工作尚未确定其根本原因。

来源: 生物谷 

 

我们随着年龄增长,肌肉变得更弱,人因此变得步履蹒跚。然而,对定义肌肉衰老的生物学过程和生物标记物的研究工作尚未确定其根本原因。

现在,来自EPFL生命科学学院Johan Auwerx实验室的一组科学家从另一个角度审视了这个问题:肌肉衰老与变性肌肉疾病之间的相似性。他们发现了自然衰老过程中沉积在骨骼肌中的蛋白质聚集体,阻止这种聚集可以防止肌肉衰老的有害特征。该研究发表在《Cell Reports》杂志上。

Auwerx解释说:“在与年龄相关的肌肉疾病产生期间,我们的细胞难以维持正确的蛋白质折叠,导致这些错误折叠的蛋白质沉淀并在肌肉内形成有毒的蛋白质聚集体。这些蛋白质聚集物中最突出的成分是β-淀粉样蛋白,就像阿尔茨海默氏病患者大脑中的淀粉样蛋白斑块一样。”

在这项研究中,科学家们从线虫线虫一直到人类的不同物种中,识别出了不同物种的衰老肌肉中的淀粉样蛋白聚集体。此外,他们还发现这些聚集体也会损害线粒体功能。尽管已提出聚集蛋白可促进脑部衰老,但这是首次证明聚集蛋白可促进肌肉衰老并直接破坏线粒体。 Auwerx说:“这些异常的蛋白毒性聚集体可以作为衰老过程的新生物标记,而不仅仅是大脑和肌肉。”

但是蛋白质聚集体的形成可以逆转吗?为了回答这个问题,研究人员给蠕虫喂食了维生素烟酰胺核糖苷和抗肿瘤药Olaparib,它们均能提高烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)的水平,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)是维持线粒体功能必不可少的生物分子,其水平在衰老过程中会下降。

在线虫中,即使在高龄时,这两种化合物也能开启线粒体的防御系统。启用所谓的“线粒体质量控制系统”,可以减少与年龄相关的淀粉样蛋白的聚集,并提高蠕虫的适应性和寿命。

然后,科学家们研究了取自老年受试者和IBM患者的人体肌肉组织。开启相同的线粒体质量控制系统,蛋白质和线粒体体内稳态得到了类似的改善。该治疗还激活了线粒体防御系统,并减少了不同骨骼肌组织中淀粉样蛋白聚集体的数量和大小。

资讯出处:NAD+ can restore age-related muscle deterioration

原始出处:Mario Romani et al, NAD+ boosting reduces age-associated amyloidosis and restores mitochondrial homeostasis in muscle, Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108660

 

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