一种调节代谢的蛋白质可影响寿命
作者: aeks | 发布时间: 2025-10-26 19:49 | 更新时间: 2025-10-26 19:49
衰老的特征是代谢稳态失衡,但调控这些代谢变化的机制尚不清楚。本研究表明,丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶6(PP6)的调节亚基3(SAPS3)是衰老过程中代谢的关键调控因子。
在实验中,研究人员发现删除SAPS3基因能显著延长小鼠的寿命:雄性小鼠中位寿命延长13%,雌性延长12%,雌雄小鼠的最长寿命(存活最久的10%个体的平均寿命)也分别增加20%和23%。同时,SAPS3缺失能改善小鼠与年龄相关的代谢健康问题,例如减少老年小鼠的体重增长、降低脂肪量、增加肌肉量,血清甘油三酯和空腹血糖水平也更低,葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性更好,能量消耗(通过氧气消耗和二氧化碳产生衡量)也更高,这些都表明老年敲除小鼠的代谢状态更接近年轻小鼠。
在行为和认知方面,老年SAPS3敲除小鼠的焦虑行为减少,新物体识别能力、空间记忆(Y迷宫实验)和运动功能(转棒和转轮实验)均有改善,而年轻敲除小鼠与野生型小鼠无差异,说明SAPS3缺失能缓解衰老带来的行为和认知衰退。
细胞层面,SAPS3敲除的小鼠胚胎成纤维细胞增殖能力更强,衰老相关β-半乳糖苷酶活性更低,肝脏中衰老标志物p21的表达也显著降低,表明SAPS3缺失能延缓细胞衰老。
机制上,研究发现SAPS3的表达随衰老增加,而它会抑制腺苷酸活化激酶(AMPK,一种重要的能量传感器)的活性。衰老小鼠的AMPK活性降低,而删除SAPS3后,AMPK被激活,进而逆转细胞衰老和代谢异常。如果敲低AMPK,SAPS3缺失对细胞衰老的保护作用就会消失,说明AMPK是SAPS3调控衰老的关键中介。
代谢组学和葡萄糖示踪实验显示,SAPS3缺失能恢复老年小鼠肝脏的代谢稳态:增加糖酵解和三羧酸循环(TCA循环,细胞能量代谢的核心途径),减少脂肪酸合成,逆转衰老引起的血清代谢物紊乱(如降低与疾病相关的环磷酸脂酸,恢复与长寿相关的猪脱氧胆酸水平)。
综上,本研究揭示了SAPS3/PP6磷酸酶复合体在衰老中的关键作用,提示靶向SAPS3可能成为促进长寿和健康衰老的新策略。