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可以调控寿命的线粒体蛋白

近期,一项由南加州大学的研究人员发表在《Aging》杂志上的研究首次证明,一种微小的蛋白质对动物和人类的健康和长寿都有重大影响。该蛋白是线粒体基因组编码的一种叫做“humanin”的肽。通过对实验动物到人类患者的测量的结果表明,体内更高水平的humanin伴随着更长的寿命和更好的健康状况。同时,它与患阿尔茨海默症等疾病的低风险有关。
文章作者Pinchas Cohen说:“humanin一直以来都有助于预防许多与年龄有关的疾病,这是首次证明它还可以延长寿命。”该研究检查了包括线虫和小鼠在内的几种动物以及包括阿尔茨海默氏病患者在内的人类中的同源蛋白。该结果突出了humanin和其他线粒体蛋白成为治疗与年龄有关的疾病的潜力。第一作者,南加州大学研究助理教授Kelvin Yen说,它们还表明,人类素可能是古老的线粒体信号传导机制,是调节人体健康和寿命的关键。
在许多物种中,先前已经观察到人类蛋白水平会随着年龄的增长而降低。在这项新研究中,科学家们观察到容易长寿的生物体中的人源蛋白水平较高。相比之下,小鼠在生命的前18个月中会经历humanin下降40%,而灵长类动物(如恒河猴)在19到25岁之间似乎也具有惊人的humanin下降现象。
Yan说:“长寿和繁殖之间的这种折衷被认为是由于在利用能量产生更多后代或利用能量维持生物体以进行未来生殖工作之间取得了进化上保守的平衡。从进化上讲,生命的目标是繁殖,然后就完成了,但如果不能繁殖,则应尝试尽可能长时间地徘徊,而这样做的副作用就是寿命。”更高的人源蛋白水平不仅与使用寿命的延长有关;较低的水平可能会增加疾病的风险,并降低对毒性暴露的抵抗力。
 研究人员分析了少数阿尔茨海默氏症患者和没有痴呆症的对照个体的脑脊髓液样本,并注意到在阿尔茨海默氏症患者中人源蛋白水平要低得多。在新生儿脐带血样本中,高水平的人源蛋白与高线粒体DNA(mtDNA)拷贝数或每个细胞内存在的线粒体基因组拷贝数相关。
Yan说:“人类血红蛋白水平与线粒体DNA(mtDNA)拷贝数的减少呈负相关,而线粒体DNA的拷贝数本身与许多不同的疾病如癌症,肾脏疾病和心血管疾病有关。这项新的广泛研究突显了humanin作为生命和健康的重要性,并且利用它进行治疗可以解决各种与年龄有关的疾病。