為什麼我們會老?切絲蛋白-1把老化細胞變大了
為什麼我們會老?繼發現長壽基因後,陽明交大再發現細胞衰老的基因與分子機轉,讓延緩老化有更多的想像。
細胞老化是一個不可逆的過程。一個細胞老化在生物學上的特徵是染色體端粒結構逐漸耗損、細胞增生速率逐漸下將,以及細胞型態逐漸扁平擴大。這些老化的細胞老而不死,繼續留在生命體內,讓我們逐漸老化甚至凋零。肉眼可以看到變老的過程,但造成細胞衰老背後是不是有什麼分子機制?也就是說,細胞到底發生什麼事情讓它開始老化。
型態改變是細胞老化最直觀的特徵之一。由於肌動蛋白是構成細胞骨架的元素,由陽明交大、台北馬偕醫院、美國羅徹斯特大學及紐約市愛因斯坦醫學院組成的研究團隊,比較人體與動物的年輕與老化細胞發現,老化細胞比年輕細胞有更多的應力纖維,細胞形態也比較大。研究團隊接著從17個形成細胞骨架的肌動蛋白中,發現磷酸化後的切絲蛋白-1(cofilin-1),影響細胞內肌動蛋白的聚合與解聚速率,最終造成老化細胞的形狀擴張現象。
這項發現在利用基因剪輯技術剔除切絲蛋白-1後,可減少老化細胞的型態變化而獲得證實。調控切絲蛋白-1通常伴隨著p53、p16INK4、p27kip1基因表現,過去普遍認為p53與p16INK4與老化有關,但這項研究證實切絲蛋白-1其實是調控著p27kip1,延緩了細胞生長週期的停滯。
參與這項研究的陽明交大生物醫學影像暨放射科學系教授李易展表示,切絲蛋白-1在哺乳動物細胞中很常見,在動物模型中我們觀察到切絲蛋白-1調控p27kip1在腦、肺、肝、腎的訊息傳導路徑,當切絲蛋白-1被抑制時不僅減少細胞型態改變,也減緩p27kip1引發的衰老細胞週期停滯現象。
李易展說,除了自發性老化,切絲蛋白-1也可在一些氧化壓力或是致癌基因誘發的的老化細胞中被偵測到。事實上切絲蛋白-1在老化細胞中,一直被認為與疾病有關,包括阿茲海默症等相關神經系統的疾病,我們先前也與長庚大學及台大醫院新竹分院腎臟科合作發現,在休克及急性腎臟傷害的病患者的尿液中就可以檢測到切絲蛋白-1。而末期的腫瘤細胞也會有比較高表現量的切絲蛋白。切絲蛋白如何同時影響老化與癌化的拮抗機制可能是一有趣的議題,也需要更多的研究探討來釐清。
如果抑制切絲蛋白-1,是不是就可以讓細胞回春,讓生命返老還童?目前的研究結果是可以短暫恢復細胞生長速率及降低老化相關標記,但過度抑制該蛋白仍會使細胞生長停滯。因為年輕細胞也有基礎的表現量,因此預期是能使老化細胞的切絲蛋白降低到正常細胞的量即可。
這項研究已發表在《Aging Cell》。基於該研究結果,我們也用於中草藥萃取物的篩選,發現確實有部分藥物可抑制老化細胞與小鼠組織切絲蛋白的量並降低老化標記表現。這部分結果也發表於《Scientific Reports》並已取得中華民國專利,也正申請美國,日本‧及中國大陸專利中。
p53蛋白 在 國家衛生研究院-論壇 Facebook 的精選貼文
➥【合成的ACE2四聚體蛋白具有強效的中和SARS-CoV-2 感染細胞的能力】SARS-CoV-2利用表面的棘蛋白與人體細胞表面的ACE2受體結合而進入人體細胞,因此干擾棘蛋白與ACE2受體結合以阻斷新冠病毒感染是潛在可行的COVID-19治療方向。
英國研究團隊利用蛋白質工程技術,製造出一個以p53蛋白為中心、以IgG可結晶區(Fc region)橋接p53蛋白與四個ACE2受體的四聚體蛋白(簡稱為ACE2-Fc-TD)。
這個高分子量的ACE2-Fc-TD可作為誘餌蛋白,藉由與SARS-CoV-2棘蛋白結合形成複合體,降低棘蛋白與真正的細胞ACE2受體結合的機會,因而中和掉SARS-CoV-2及SARS-CoV-2假病毒感染細胞的能力。
不同於治療性單株抗體,ACE2-Fc-TD抑制病毒的效果並不會因SARS-CoV-2發生突變而有所影響。這個研究顯示ACE2四聚體蛋白具有發展為...完整轉譯文章,詳連結:http://forum.nhri.org.tw/covid19/virus/j_translate/j2642/ ( 財團法人國家衛生研究院 吳綺容醫師摘要整理)
📋 (Natura)Scientific Reports - 2021-05-19
A super-potent tetramerized ACE2 protein displays enhanced neutralization of SARS-CoV-2 virus infection
■ Author:Ami Miller, Adam Leach, Jemima Thomas, et al.
■ Link:https://www.nature.com/articles/s41598-021-89957-z
〈 國家衛生研究院-論壇 〉
➥ COVID-19學術資源-轉譯文章 - 2021/06/04
衛生福利部
疾病管制署 - 1922防疫達人
疾病管制署
p53蛋白 在 BioMed Talent Training 生醫人才培育計畫 Facebook 的最佳貼文
p53蛋白 在 p53腫瘤抑制蛋白(p53 tumor suppressor protein) - 小小整理 ... 的相關結果
p53為腫瘤抑制蛋白(也稱為p53蛋白或p53腫瘤蛋白),屬於最早發現的腫瘤抑制基因(或抑癌基因)之一。 p53蛋白能調節細胞週期和避免細胞癌變發生。 因此,p53蛋白被稱 ... ... <看更多>
p53蛋白 在 癌症基因 的相關結果
p53 (或TP53)基因在1979年被發現,是迄今為止與癌症相關性最強的基因之一。該基因位於17號染色體,其蛋白產物具有轉錄因子的功能。 p53蛋白所控制的基因參與細胞分裂與生存 ... ... <看更多>
p53蛋白 在 p53 - 维基百科,自由的百科全书 的相關結果
p53是一系列被称为腫瘤抑制蛋白(也稱為p53蛋白或p53腫瘤蛋白)的同源异构蛋白的统称。由TP53(人体)及Trp53(老鼠)基因编码。该蛋白是最早发现的肿瘤抑制基因所编码 ... ... <看更多>