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人體細胞衰老機理有新說

日期:2011-09-02 12:38:22

為什么人類會隨著年老而喪失活力,體內堆積越來越多的垃圾?據美國物理學家組織網830日報道,美國南加利福尼亞大學生物學家最近發現,隨著細胞老化,它們調動一種天然抗氧化劑——Lon蛋白酶的能力會大大下降,而Lon蛋白酶負責把損壞的蛋白質分解并清除掉。該發現有助于制定合理的飲食結構,開發延緩衰老過程的新藥。研究論文發表在最近出版的《老年醫學雜志》上。

細胞利用氧氣產生能量的中心是線粒體,但這一過程并不完美,氧氣會泄露出來與其他元素結合,生成具有破壞性的氧化劑,會損害或殺死身體組織。Lon蛋白酶能從線粒體中清除被氧化了的蛋白質,對保護線粒體、維持線粒體再生起著重要作用。

研究小組在2002年時發現了Lon蛋白酶,并發現其數量會隨著年齡增加而減少。線粒體功能會隨機體老化而下降,一個重要方面就是Lon蛋白酶的減少。當氧化劑攻擊細胞時,氧化壓力會使細胞召集這些酶來增援以抗氧化。在新研究中,他們發現老年細胞的Lon蛋白酶在應對氧化壓力時明顯遲鈍,而且數量不再增加。

如果沒有Lon蛋白酶后備軍常備軍就無法抵抗氧化劑的持續進攻。論文作者之一、南加州大學列奧納多·戴維斯老年醫學院教授凱文·戴維斯解釋說,老化是一場最持久的戰爭,后備酶的補充至關重要。

研究小組把人類肺部細胞暴露在過氧化氫(一種強氧化劑,機體代謝某些藥物、毒素、殺蟲劑或除草劑時可能產生過氧化氫)中進行實驗,觀察細胞與氧化劑之間的戰斗。他們發現,年輕細胞能在5小時內使細胞中的Lon蛋白酶后備軍的數量增加一倍,并保持一整天,在一些實驗中,年輕細胞甚至能將后備軍增加到7倍;中年細胞要花一整天才能調動后備軍使酶的數量加倍,在此期間細胞則暴露于有害的氧化蛋白質中;而在老年細胞中,常備軍也只能調動起一半,而且在24小時內并無后備軍增援。

目前,研究小組正在研究能提高Lon蛋白酶功能的新方法。戴維斯指出,機體誘發合成Lon蛋白酶的能力、抗氧化壓力的能力在老化過程中更為重要,但服用Lon蛋白酶來抗衰老是沒用的,因為在它們到達目標之前,就會被消化系統分解成氨基酸。


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