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激活26S蛋白酶体帮助降解细胞内有缺陷

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2019-12-24浏览次数:1082

生命就是运动。最近,哈佛医学院的一项研究再次从科学的角度阐明了运动的重要性。科学家们发现,运动和节食可以使细胞的“垃圾处理中心”完全打开并消除浪费。该研究还在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

该研究由哈佛医学院细胞生物学教授Alfred Goldberg教授领导。他的主要研究对象是细胞废物处理中心 26S蛋白酶体。为什么它是废物处理中心?在细胞的新陈代谢中,通常存在许多错误折叠,或细胞不再需要的蛋白质。标记这些蛋白质并将其送至26S蛋白酶体进行降解。通过降解产生的氨基酸被细胞再循环。

该系统对于细胞的稳态非常重要。如果异常蛋白质在细胞内积聚并且不能及时清除,则会引起一系列疾病。就像城市离不开垃圾处理中心一样,为了我们自己的健康,26S蛋白酶体也需要正常运作。

此前,Goldberg教授的研究小组发现,一些药物分子可以通过提高cAMP(一种细胞内信号分子)的水平来激活26S蛋白酶体,从而有助于降解细胞中有缺陷的或有毒的蛋白质。

这一发现使研究人员无限思考。请注意,有很多方法可以改善cAMP水平,包括锻炼和节食。如果你只需要运动和节食,那么在不服用药物的情况下增加细胞中“垃圾处理中心”的活动并不是一件好事。

为了测试这个想法,科学家做了一系列实验。首先,他们测试了运动的效果。在这项研究中,他们招募了四名健康志愿者骑自行车锻炼身体。在运动前后,研究人员从志愿者的大腿肌肉中取样并分析其变化。果然,这些细胞中的cAMP水平在运动后显着增加,并且预测蛋白质降解的细胞内的标记显着更多。

小鼠也出现了相同的结果,表明了这种机制的普遍性。

将这些现象联系在一起的是我们熟悉的肾上腺素。在论文中,研究人员指出,运动后,体内肾上腺素的水平会增加,促进cAMP的产生,降低肌肉中储存的糖原并释放能量。随后的研究还表明,肾上腺素可直接发挥促进蛋白酶体活性的作用。

除了运动,节食也表现出类似的效果。研究人员将小鼠挨饿12小时,然后发现他们的肌肉细胞和肝细胞,蛋白酶体的活性增加。这可能与饥饿时小鼠分泌的胰高血糖素有关。

“我们的研究表明,人体内有一种自然机制可以启动去除废蛋白的分子机制。这对细胞适应新环境至关重要,”戈德伯格教授说。

“我们相信这些结果为开发新疗法奠定了基础,使人们能够利用细胞的天然能力去除毒性致病蛋白,”该研究的第一作者Jordan VerPlank博士补充说。

可以想象,从这些结果到新兴疗法还有很长的路要走。要说这项研究给一般人一个启示,也许更多的运动,少吃。你的细胞不会让你失望。

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