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摘要:匹兹堡大学的研究人员发现,以抗病毒信号传导作用而闻名的蛋白质STING也能帮助细胞清除压力并存活下来。这种双重功能对衰老和与年龄相关的疾病具有重要意义。
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令人吃惊的是,匹兹堡大学的研究人员发现了一种蛋白质的新作用,这种蛋白质以前主要参与炎症和抗病毒反应。这种蛋白质被称为STING(干扰素基因刺激物),似乎在帮助细胞管理压力和保持衰老健康方面发挥着关键作用。
两个函数的故事
STING长期以来因其在检测细胞内危险信号方面的作用而受到认可,特别是当DNA出现在不该出现的地方时——在细胞中充满液体的空间,即细胞溶胶中。这种错位的DNA可能预示着各种威胁,从病毒感染到细胞损伤。
当STING检测到这些危险信号时,它通常会触发炎症反应。虽然这种炎症对于短期威胁至关重要,但STING的慢性激活与各种与年龄相关的疾病和一般衰老过程有关。
然而,新研究表明,STING在细胞健康中的作用比以前认为的更为微妙。
匹兹堡大学、UPMC衰老研究所及匹兹堡细胞生物学系助理教授、资深作者JayXiaojunTan博士表示:“STING除了在炎症中发挥众所周知的作用外,还具有保护细胞、减轻压力和损伤的功能,这相当令人惊讶。”
细胞回收系统
研究人员发现,当STING被激活时,它会引发一系列事件,最终导致产生更多的溶酶体——细胞器通常被描述为细胞的回收中心。
该过程涉及两个转录因子,即TFEB和TFE3。当STING被激活时,这些因子会移动到细胞核,在那里它们会启动负责产生溶酶体的基因。
Tan解释说:“溶酶体是参与自噬的细胞器,自噬是一种清除受损物质的细胞过程,几乎就像一个家务管理或回收系统。为了响应STING激活,细胞使用TFEB和TFE3来产生更多的溶酶体并增加自噬。”
STING在促进细胞清理方面的新作用尤其令人感兴趣,因为溶酶体和自噬都与长寿和健康寿命(一个人保持健康的时间长度)密切相关。
对衰老和疾病的影响
STING双重作用的发现使目前治疗与年龄相关疾病的方法变得复杂。一些研究人员一直在探索STING阻断疗法,但Tan表示,这种策略可能需要重新考虑。
“我们的研究结果表明,STING的两种功能的平衡对于细胞的健康至关重要,并可能对未来治疗与年龄相关的疾病的治疗方法产生影响,”第一作者、Tan实验室的博士后研究员BoLv博士补充道。
与完全阻断STING相比,针对STING下游炎症通路特定成分的更细致的方法可能更有益。这一策略可能保留STING的有益功能,同时减轻其有害影响。
古老的细胞机制
有趣的是,与STING新发现的功能有关的成分TFEB和TFE3存在于整个动物界。这表明STING在促进自噬和溶酶体生成方面的作用比其炎症触发功能更古老,后者只存在于脊椎动物中。
Tan推测,STING的这一新发现的功能可能代表一种古老的细胞质量控制机制。正如锻炼能让我们的身体变得更强壮一样,激活STING的轻微细胞压力可能对维持细胞健康很重要。
Tan解释说:“当我们定期锻炼时,会对肌肉造成物理损伤,从而触发修复系统过度修复并最终增强肌肉。我想知道,用温和的压力来刺激我们的细胞是否能增强压力反应系统,包括溶酶体活性,并有助于延缓与年龄相关的疾病并延长健康寿命。”
随着该领域研究的不断深入,它可能为理解细胞如何随着时间的推移保持健康开辟新的途径,并可能带来促进健康衰老的新策略。
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