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激活26S蛋白酶體幫助降解細胞內有缺陷

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-12-24瀏覽次數:1082

生命就是運動。最近,哈佛醫學院的一項研究再次從科學的角度闡明了運動的重要性。科學家們發現,運動和節食可以使細胞的“垃圾處理中心”完全打開并消除浪費。該研究還在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。

該研究由哈佛醫學院細胞生物學教授Alfred Goldberg教授領導。他的主要研究對象是細胞廢物處理中心 26S蛋白酶體。為什么它是廢物處理中心?在細胞的新陳代謝中,通常存在許多錯誤折疊,或細胞不再需要的蛋白質。標記這些蛋白質并將其送至26S蛋白酶體進行降解。通過降解產生的氨基酸被細胞再循環。

該系統對于細胞的穩態非常重要。如果異常蛋白質在細胞內積聚并且不能及時清除,則會引起一系列疾病。就像城市離不開垃圾處理中心一樣,為了我們自己的健康,26S蛋白酶體也需要正常運作。

此前,Goldberg教授的研究小組發現,一些藥物分子可以通過提高cAMP(一種細胞內信號分子)的水平來激活26S蛋白酶體,從而有助于降解細胞中有缺陷的或有毒的蛋白質。

這一發現使研究人員無限思考。請注意,有很多方法可以改善cAMP水平,包括鍛煉和節食。如果你只需要運動和節食,那么在不服用藥物的情況下增加細胞中“垃圾處理中心”的活動并不是一件好事。

為了測試這個想法,科學家做了一系列實驗。首先,他們測試了運動的效果。在這項研究中,他們招募了四名健康志愿者騎自行車鍛煉身體。在運動前后,研究人員從志愿者的大腿肌肉中取樣并分析其變化。果然,這些細胞中的cAMP水平在運動后顯著增加,并且預測蛋白質降解的細胞內的標記顯著更多。

小鼠也出現了相同的結果,表明了這種機制的普遍性。

將這些現象聯系在一起的是我們熟悉的腎上腺素。在論文中,研究人員指出,運動后,體內腎上腺素的水平會增加,促進cAMP的產生,降低肌肉中儲存的糖原并釋放能量。隨后的研究還表明,腎上腺素可直接發揮促進蛋白酶體活性的作用。

除了運動,節食也表現出類似的效果。研究人員將小鼠挨餓12小時,然后發現他們的肌肉細胞和肝細胞,蛋白酶體的活性增加。這可能與饑餓時小鼠分泌的胰高血糖素有關。

“我們的研究表明,人體內有一種自然機制可以啟動去除廢蛋白的分子機制。這對細胞適應新環境至關重要,”戈德伯格教授說。

“我們相信這些結果為開發新療法奠定了基礎,使人們能夠利用細胞的天然能力去除毒性致病蛋白,”該研究的第一作者Jordan VerPlank博士補充說。

可以想象,從這些結果到新興療法還有很長的路要走。要說這項研究給一般人一個啟示,也許更多的運動,少吃。你的細胞不會讓你失望。

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