26年前發現的抗衰老蛋白可以對抗炎癥,避免神經元死亡
摘要:研究人員在《科學報告》雜志上描述了體外測試的結果,指出了治療神經退行性疾病的途徑。
細胞衰老的過程是多因素的,其研究涉及多個知識領域。找到保護細胞免受損傷的方法是一個重點。一組研究人員最近在這方面取得了值得注意的進展,發表在《科學報告》上的一篇文章證明了這一點。根據作者的說法,在他們的研究中,蛋白質klotho保護膠質細胞免受炎癥和死亡的影響。神經膠質細胞是大腦和神經系統的非神經元細胞。膠質細胞有幾種亞型,包括星形膠質細胞、少突膠質細胞和小膠質細胞。
圖1 蛋白質klotho保護膠質細胞免受炎癥和死亡的影響(圖源:[1])
該研究涉及使用脂多糖(LPS)在培養的膠質細胞中誘導炎癥的體外實驗。脂多糖是革蘭氏陰性細菌細胞壁的組成部分,可通過觸發各種細胞類型中促炎細胞因子的釋放引起急性炎癥反應,可能導致細胞死亡。
研究人員開始研究klotho治療前是否能保護膠質細胞,使其免受LPS治療后促炎介質水平激增的影響。該研究結果首次在培養的神經細胞中表明,klotho確實具有抗炎和神經保護作用,并補充說,klotho不僅作用于神經元和星形膠質細胞之間的代謝偶聯,而且在調節膠質細胞神經炎癥方面發揮著重要作用。
該小組之前的研究表明,klotho參與了星形膠質細胞的活動,這些細胞為神經元提供營養,并發揮其他功能。這項研究由FAPESP通過衰老和神經保護專題項目支持,該項目的高級研究員是巴西圣保羅大學生物醫學科學研究所(ICB-USP)的教授Elisa mitko Kawamoto,也是這篇文章的倒數第二作者。
有前途的研究
klotho于1997年被發現,是一種抗衰老的蛋白質,在人的一生中在血液和大腦中循環,但在出生和成年期間急劇增加,之后下降。衰老過程伴隨著低度慢性炎癥(“炎癥”),當大腦失調時,與認知缺陷和神經退行性疾病有關。如前所述,研究表明klotho可以保護中樞神經系統免受神經炎癥的侵害。
圖2 α-Klotho挽救核心區域由LPS誘導的NF-κB活化(圖源:[1])
“在我的職業生涯中,我一直對研究神經退行性疾病的分子基礎感興趣,試圖了解它們與衰老的聯系,以及為什么有些人能夠在變老時保持健康,”文章作者Cristoforo Scavone說。“在之前的一項關于與神經炎癥相關的慢性腎臟疾病的研究中,我們發現klotho水平下降,這與認知缺陷的出現有關。”
這種蛋白質的保護和抗炎作用已經在腎臟、血管和肺部系統中被觀察到,但在神經炎癥病例中尚未被廣泛研究,而神經炎癥是文章中描述的研究的重點。“我們的研究現在提供了強有力的證據,證明klotho也有神經保護作用。用klotho治療前減少了促炎細胞因子的分泌,并逆轉了炎癥引起的分泌增加”。
神經炎癥是衰老過程中固有的一部分。神經退行性疾病和中樞神經系統損傷已知作用于星形膠質細胞和其他神經膠質細胞。根據激活的性質,這一過程可能導致促炎或抗炎介質的產生,并對神經元產生有益或有害的影響。因此,繪制這些機制對治療可能性的發展很重要。
盡管結果良好,但作者警告說,目前尚不清楚klotho是否是所觀察到的神經保護作用的唯一中介,盡管如此,結論是klotho的治療潛力在具有神經炎癥成分的病理過程中得到了證明。
參考資料:
[1] Neuroprotective action of α-Klotho against LPS-activated glia conditioned medium in primary neuronal culture
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