摘要：公共衛(wèi)生的改善使人類比以往任何時(shí)候都能活得更久，但對(duì)許多人來(lái)說(shuō)，這些增加的黃金歲月并沒有健康地度過(guò)。
公共衛(wèi)生的改善使人類比以往任何時(shí)候都能活得更久，但對(duì)許多人來(lái)說(shuō)，這些增加的黃金歲月并沒有健康地度過(guò)。衰老是生命的自然組成部分，但它與大多數(shù)慢性疾病的發(fā)病率大大增加有關(guān)，包括各種癌癥、糖尿病和阿爾茨海默病。
細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)助理教授克里斯·伯克維茨（Kris Burkewitz）的實(shí)驗(yàn)室想要弄清楚是否有一種方法可以打破衰老過(guò)程與疾病之間的聯(lián)系，從而使我們能夠保持健康更長(zhǎng)時(shí)間，更好地享受晚年生活。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Burkewitz實(shí)驗(yàn)室專注于細(xì)胞如何組織其內(nèi)部區(qū)室或細(xì)胞器，以及細(xì)胞器結(jié)構(gòu)如何影響細(xì)胞功能，代謝和疾病風(fēng)險(xiǎn)。
在他最近發(fā)表在《自然細(xì)胞生物學(xué)》上的一篇論文中，伯克維茨描述了一種細(xì)胞適應(yīng)衰老過(guò)程的新方法：通過(guò)主動(dòng)重塑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——細(xì)胞中最大、最復(fù)雜的細(xì)胞器之一。他的研究小組發(fā)現(xiàn)，衰老細(xì)胞通過(guò)一種被稱為ER吞噬的過(guò)程來(lái)重塑它們的ER，這種過(guò)程選擇性地針對(duì)特定的ER子域進(jìn)行破壞。er吞噬參與衰老的發(fā)現(xiàn)突出表明，這一過(guò)程可能是治療與年齡相關(guān)的慢性疾病（如神經(jīng)退行性疾病和各種代謝疾?。┑乃幬锇悬c(diǎn)。
圖1 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)重塑是衰老的一個(gè)特征，且取決于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自噬作用
許多先前的研究已經(jīng)記錄了不同細(xì)胞機(jī)制的水平如何隨著年齡的增長(zhǎng)而變化，而我們關(guān)注的是衰老如何影響細(xì)胞在其復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中容納和組織這些機(jī)制的方式。
范德比爾特大學(xué)細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)助理教授Kris Burkewitz說(shuō)
細(xì)胞功能和代謝的效率取決于這些機(jī)器的集合如何在細(xì)胞內(nèi)組織和分布。設(shè)想細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何影響其功能的一個(gè)有用方法是想象一個(gè)制造許多復(fù)雜產(chǎn)品的工廠。根據(jù)Burkewitz的說(shuō)法，這家工廠需要很多專業(yè)的機(jī)器，但即使它們都在，工廠也只有在它們被安排在正確的位置和順序時(shí)才能順利運(yùn)行。伯克維茨說(shuō)：“當(dāng)空間有限或生產(chǎn)需求發(fā)生變化時(shí)，工廠必須重新安排布局，以生產(chǎn)合適的產(chǎn)品?！比绻M織崩潰，生產(chǎn)就會(huì)變得非常低效。
細(xì)胞中最大和最重要的結(jié)構(gòu)之一是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，這是一個(gè)由相互連接的片和小管組成的迷宮，它不僅是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的主要生產(chǎn)中心，而且是組織細(xì)胞其他部分的支架。盡管有這些關(guān)鍵的作用，但科學(xué)家們對(duì)衰老動(dòng)物的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如何變化知之甚少。
我們發(fā)現(xiàn)了什么
“我們不只是為衰老之謎增加了一塊——我們發(fā)現(xiàn)了一整個(gè)領(lǐng)域甚至都沒有被接觸過(guò)，”該論文的第一作者、25歲的埃里克·多納休博士說(shuō)。多納休是醫(yī)學(xué)家培訓(xùn)項(xiàng)目的醫(yī)學(xué)生，他最近在伯克維茨實(shí)驗(yàn)室完成了博士學(xué)位的培訓(xùn)，在那里他專注于ER吞噬、ER重塑和衰老。
Donahue， Burkewitz和他們的團(tuán)隊(duì)使用了新的遺傳工具和先進(jìn)的光學(xué)和電子顯微鏡來(lái)觀察活的秀麗隱桿線蟲（一種廣泛用于衰老研究的模型）細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是如何形成和組織的。線蟲具有獨(dú)特的特性組合，使它們成為研究衰老的理想模型：它們是透明的，衰老迅速，這一組合使研究人員能夠觀察完整的衰老動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的事情。
伯克維茨和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，隨著動(dòng)物年齡的增長(zhǎng)，它們細(xì)胞中“粗”內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的數(shù)量急劇減少，而粗內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與產(chǎn)生更多蛋白質(zhì)有關(guān)；與脂質(zhì)或脂肪產(chǎn)生更密切相關(guān)的管狀內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的數(shù)量?jī)H受到輕微影響。這種變化符合更廣泛的衰老主題，包括我們維持功能性蛋白質(zhì)的能力下降，新陳代謝的變化導(dǎo)致我們?cè)谛碌牡胤椒e累脂肪；需要更多的研究來(lái)確定這些因果關(guān)系。
圖2 用于線蟲活體成像的內(nèi)源性內(nèi)質(zhì)網(wǎng)亞結(jié)構(gòu)域標(biāo)記物
研究人員還發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞在衰老過(guò)程中使用ER吞噬過(guò)程來(lái)重塑其ER，并且ER吞噬與壽命有關(guān)，積極促進(jìn)健康衰老。
Burkewitz實(shí)驗(yàn)室將繼續(xù)探索內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的不同結(jié)構(gòu)，以及它們?nèi)绾卧诩?xì)胞和整個(gè)動(dòng)物尺度上促進(jìn)不同的代謝輸出。由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是組織細(xì)胞內(nèi)所有其他區(qū)室的主要控制器之一，因此詢問(wèn)其在衰老過(guò)程中的重塑如何影響其他細(xì)胞成分的組織將是很重要的。伯克維茨說(shuō)：“在衰老過(guò)程中，ER的變化相對(duì)較早發(fā)生。這其中最令人興奮的含義之一是，它可能是后來(lái)出現(xiàn)的功能障礙和疾病的觸發(fā)因素之一?！?/div>
如果科學(xué)家們能弄清楚到底是什么觸發(fā)了這種反應(yīng)，他們或許就能阻止這種反應(yīng)的發(fā)生。
參考資料
[1] ER remodelling is a feature of ageing and depends on ER-phagy
摘要：公共衛(wèi)生的改善使人類比以往任何時(shí)候都能活得更久，但對(duì)許多人來(lái)說(shuō)，這些增加的黃金歲月并沒有健康地度過(guò)。
公共衛(wèi)生的改善使人類比以往任何時(shí)候都能活得更久，但對(duì)許多人來(lái)說(shuō)，這些增加的黃金歲月并沒有健康地度過(guò)。衰老是生命的自然組成部分，但它與大多數(shù)慢性疾病的發(fā)病率大大增加有關(guān)，包括各種癌癥、糖尿病和阿爾茨海默病。
細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)助理教授克里斯·伯克維茨（Kris Burkewitz）的實(shí)驗(yàn)室想要弄清楚是否有一種方法可以打破衰老過(guò)程與疾病之間的聯(lián)系，從而使我們能夠保持健康更長(zhǎng)時(shí)間，更好地享受晚年生活。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Burkewitz實(shí)驗(yàn)室專注于細(xì)胞如何組織其內(nèi)部區(qū)室或細(xì)胞器，以及細(xì)胞器結(jié)構(gòu)如何影響細(xì)胞功能，代謝和疾病風(fēng)險(xiǎn)。
在他最近發(fā)表在《自然細(xì)胞生物學(xué)》上的一篇論文中，伯克維茨描述了一種細(xì)胞適應(yīng)衰老過(guò)程的新方法：通過(guò)主動(dòng)重塑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——細(xì)胞中最大、最復(fù)雜的細(xì)胞器之一。他的研究小組發(fā)現(xiàn)，衰老細(xì)胞通過(guò)一種被稱為ER吞噬的過(guò)程來(lái)重塑它們的ER，這種過(guò)程選擇性地針對(duì)特定的ER子域進(jìn)行破壞。er吞噬參與衰老的發(fā)現(xiàn)突出表明，這一過(guò)程可能是治療與年齡相關(guān)的慢性疾?。ㄈ缟窠?jīng)退行性疾病和各種代謝疾?。┑乃幬锇悬c(diǎn)。
圖1 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)重塑是衰老的一個(gè)特征，且取決于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自噬作用
許多先前的研究已經(jīng)記錄了不同細(xì)胞機(jī)制的水平如何隨著年齡的增長(zhǎng)而變化，而我們關(guān)注的是衰老如何影響細(xì)胞在其復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中容納和組織這些機(jī)制的方式。
范德比爾特大學(xué)細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)助理教授Kris Burkewitz說(shuō)
細(xì)胞功能和代謝的效率取決于這些機(jī)器的集合如何在細(xì)胞內(nèi)組織和分布。設(shè)想細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何影響其功能的一個(gè)有用方法是想象一個(gè)制造許多復(fù)雜產(chǎn)品的工廠。根據(jù)Burkewitz的說(shuō)法，這家工廠需要很多專業(yè)的機(jī)器，但即使它們都在，工廠也只有在它們被安排在正確的位置和順序時(shí)才能順利運(yùn)行。伯克維茨說(shuō)：“當(dāng)空間有限或生產(chǎn)需求發(fā)生變化時(shí)，工廠必須重新安排布局，以生產(chǎn)合適的產(chǎn)品?！比绻M織崩潰，生產(chǎn)就會(huì)變得非常低效。
細(xì)胞中最大和最重要的結(jié)構(gòu)之一是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，這是一個(gè)由相互連接的片和小管組成的迷宮，它不僅是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的主要生產(chǎn)中心，而且是組織細(xì)胞其他部分的支架。盡管有這些關(guān)鍵的作用，但科學(xué)家們對(duì)衰老動(dòng)物的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如何變化知之甚少。
我們發(fā)現(xiàn)了什么
“我們不只是為衰老之謎增加了一塊——我們發(fā)現(xiàn)了一整個(gè)領(lǐng)域甚至都沒有被接觸過(guò)，”該論文的第一作者、25歲的埃里克·多納休博士說(shuō)。多納休是醫(yī)學(xué)家培訓(xùn)項(xiàng)目的醫(yī)學(xué)生，他最近在伯克維茨實(shí)驗(yàn)室完成了博士學(xué)位的培訓(xùn)，在那里他專注于ER吞噬、ER重塑和衰老。
Donahue， Burkewitz和他們的團(tuán)隊(duì)使用了新的遺傳工具和先進(jìn)的光學(xué)和電子顯微鏡來(lái)觀察活的秀麗隱桿線蟲（一種廣泛用于衰老研究的模型）細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是如何形成和組織的。線蟲具有獨(dú)特的特性組合，使它們成為研究衰老的理想模型：它們是透明的，衰老迅速，這一組合使研究人員能夠觀察完整的衰老動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的事情。
伯克維茨和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，隨著動(dòng)物年齡的增長(zhǎng)，它們細(xì)胞中“粗”內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的數(shù)量急劇減少，而粗內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與產(chǎn)生更多蛋白質(zhì)有關(guān)；與脂質(zhì)或脂肪產(chǎn)生更密切相關(guān)的管狀內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的數(shù)量?jī)H受到輕微影響。這種變化符合更廣泛的衰老主題，包括我們維持功能性蛋白質(zhì)的能力下降，新陳代謝的變化導(dǎo)致我們?cè)谛碌牡胤椒e累脂肪；需要更多的研究來(lái)確定這些因果關(guān)系。
圖2 用于線蟲活體成像的內(nèi)源性內(nèi)質(zhì)網(wǎng)亞結(jié)構(gòu)域標(biāo)記物
研究人員還發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞在衰老過(guò)程中使用ER吞噬過(guò)程來(lái)重塑其ER，并且ER吞噬與壽命有關(guān)，積極促進(jìn)健康衰老。
Burkewitz實(shí)驗(yàn)室將繼續(xù)探索內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的不同結(jié)構(gòu)，以及它們?nèi)绾卧诩?xì)胞和整個(gè)動(dòng)物尺度上促進(jìn)不同的代謝輸出。由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是組織細(xì)胞內(nèi)所有其他區(qū)室的主要控制器之一，因此詢問(wèn)其在衰老過(guò)程中的重塑如何影響其他細(xì)胞成分的組織將是很重要的。伯克維茨說(shuō)：“在衰老過(guò)程中，ER的變化相對(duì)較早發(fā)生。這其中最令人興奮的含義之一是，它可能是后來(lái)出現(xiàn)的功能障礙和疾病的觸發(fā)因素之一?！?/div>
如果科學(xué)家們能弄清楚到底是什么觸發(fā)了這種反應(yīng)，他們或許就能阻止這種反應(yīng)的發(fā)生。
參考資料
[1] ER remodelling is a feature of ageing and depends on ER-phagy
