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线粒体

MLKL:本应杀死细胞的蛋白质却使血管系统老化

《自然·通讯》杂志上的一项新研究揭示,一种本应“杀死危险细胞”的蛋白质,实际上是导致血液和免疫系统老化的关键因素之一。

⏱️1 阅读分钟 ✍️Reverse Aging 👁️232 意见

造血干细胞(HSC)是制造我们所有血细胞的工厂:红细胞、白细胞和血小板。随着年龄增长,它们的功能逐渐下降,损害免疫系统、能量水平和免疫反应。发表在《自然·通讯》上的一项由 Yuta Yamada 教授及其同事进行的新研究,指出了一个令人惊讶的罪魁祸首:MLKL,一种主要以其在“杀死”细胞中的作用而闻名的蛋白质,被发现也是干细胞老化的原因,而且以一种意想不到的方式。

MLKL 是谁,它通常做什么?

MLKL(混合谱系激酶结构域样蛋白)是执行称为坏死性凋亡过程的执行者,这是一种不同于细胞凋亡的“程序性细胞死亡”。当细胞严重受损或感染时,MLKL 被激活,移动到细胞膜并将其撕裂。这是一个防御过程,从系统中清除受损细胞。

令人惊讶的发现:MLKL 在不杀死细胞的情况下也活跃

Yamada 团队使用了带有荧光传感器的转基因小鼠,当 MLKL 被激活时会发光。他们发现了一个新现象:在血液干细胞中,MLKL 是活跃的,但不会杀死细胞。相反,它在线粒体中积累,在那里它:

  • 损害线粒体膜
  • 减少能量产生(糖酵解能力下降)
  • 降低干细胞的自我更新能力
  • 损害淋巴细胞谱系的生成,该谱系产生免疫 B 细胞和 T 细胞

激活 MLKL 的因素

该团队确定了三个主要因素,这些因素在不杀死细胞的情况下激活干细胞中的 MLKL:

  1. 慢性炎症(炎症衰老):随着年龄增长而增加的促炎细胞因子水平较低
  2. 复制应激:干细胞分裂的高需求,导致 DNA 损伤
  3. 致癌应激:潜在的致癌突变开始被激活,但系统抑制了它们

与长寿的联系

在老年小鼠中,MLKL 显示出活性增加,干细胞功能显著下降。当通过基因手段去除 MLKL 时,这些小鼠保持了更年轻、功能更好的血液和免疫系统:更健康的线粒体、更少的 DNA 损伤、保留了干细胞的自我更新能力,并且淋巴细胞(B 和 T 细胞)的生成得以维持而不是衰退。需要明确的是:该研究并未检查寿命,也未报告死亡率差异,而是关注维持血液和免疫系统功能。也就是说,对于血液和免疫系统而言,MLKL 不仅仅是衰老的标志,它是导致部分衰老的原因之一。

对人类的影响是什么?

制药公司已经在开发用于炎症性疾病的 MLKL 抑制剂。如果这项研究在人类中得到证实,这些抑制剂也可能被用作长寿补充剂

  • 老年人免疫系统更强
  • 正常血细胞生成持续时间更长
  • 降低骨髓增生异常综合征和白血病的风险

底线

这种本应“杀死危险细胞”的蛋白质,结果却是导致与年龄相关的功能丧失的关键因素之一,即使在不杀死细胞的情况下也是如此。这是长寿研究开始理解的一个例子:衰老不是一个单一系统的巨大失败。它是许多小过程的积累,每个过程都稍微偏离了应有的运作方式。现在我们有了另一个治疗目标。

来源和引文

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