10月23日，國際學術(shù)期刊Nature Communications在線發(fā)表了中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心（生物化學與細胞生物學研究所）沈義棟實驗室的最新研究成果：“A secreted microRNA disrupts autophagy in distinct tissues of Caenorhabditis elegans upon ageing”。該研究發(fā)現(xiàn)一個分泌型的microRNA可以在組織間傳遞，并在衰老過程中抑制了多個組織中的自噬活性。

 

        生物的衰老往往伴隨著蛋白穩(wěn)態(tài)的失調(diào)，自噬作為維持蛋白穩(wěn)態(tài)的重要環(huán)節(jié)，其活性也隨著衰老逐漸下降。抑制自噬會加速衰老并導致多種老年性疾病的發(fā)生，同時很多長壽通路都依賴激活自噬延長生物的壽命，這說明了自噬對于衰老的調(diào)控至關(guān)重要。但是隨著自然衰老，自噬被逐漸抑制的分子機制卻還不清楚。另外，與其他蛋白穩(wěn)態(tài)調(diào)控方式一樣，各組織中的自噬活性也是被協(xié)同調(diào)控的，但是其中傳遞信號的分子還有待探究。

 

        沈義棟組的最新研究發(fā)現(xiàn)隨著衰老hsf-1/HSF1在線蟲腸道中激活了mir-83/miR-29的表達，這導致了mir-83的下游靶基因cup-5/MCOLN的表達被抑制。cup-5作為一個溶酶體蛋白，其表達量的降低會影響溶酶體的數(shù)量及功能，進而抑制了腸道中的自噬。盡管mir-83不在肌肉組織中被轉(zhuǎn)錄，但是研究人員發(fā)現(xiàn)腸道中成熟的mir-83序列（mature miR-83）可以被運輸?shù)襟w腔和肌肉細胞中，然后通過同樣的分子機制抑制肌肉中的自噬，最終導致了線蟲整體性的衰老。研究人員還發(fā)現(xiàn)miR-83的跨組織運輸很有可能是通過胞外囊泡實現(xiàn)的。

      

        該項研究發(fā)現(xiàn)了一個保守的microRNA可以作為衰老信號的傳遞因子，僅在腸道中被衰老激活，但可以被跨組織傳遞并通過抑制溶酶體控制不同組織中的自噬，進而系統(tǒng)性地調(diào)控蛋白穩(wěn)態(tài)及線蟲壽命。這些研究結(jié)果不但揭示了衰老影響自噬的一個重要的分子機制，更表明了分泌性microRNA作為組織間信號分子在跨組織自噬調(diào)節(jié)中的重要作用。分泌性microRNA也廣泛存在于高等動物的體液中，并已被認為是衰老與其它諸多疾病的重要標志物。這項研究表明這些標志物存在著重要的潛在作用，為未來研究、干預哺乳動物乃至人類的衰老與其相關(guān)疾病的研究具有重要的指導意義。

 

        生化與細胞所沈義棟研究員為該論文的通訊作者，沈義棟組博士研究生周一飛為該論文的第一作者。該項研究得到了國家自然科學基金、中國科學院戰(zhàn)略先導專項資助。該研究得到了生化與細胞所景乃禾研究員，中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院彭廣敦研究員，德國馬克斯普朗克衰老研究所Adam Antebi教授和德國海德堡大學Christoph Dieterich教授的大力支持。該研究數(shù)據(jù)收集工作得到生化與細胞所公共技術(shù)服務中心分子平臺和細胞平臺的大力支持。

 

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