研究背景与发现
美国WhIT(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)ehead生物医学研究所的研究人员在国际顶尖学术期刊《Cell》上发表了题为“Proteolethargy is a pathogenic mechanism in chronic disease”的研究论文。该研究揭示了慢性疾病状态下,细胞内蛋白质迁移率受到抑制的现象——即所谓的“Proteolethargy”,并提出这种现象可能是导致慢性疾病细胞功能下降的关键机制。
Proteolethargy的概念
Proteolethargy一词由希腊语中的“proteo-”(指蛋白质)和“lethargy”(怠惰、迟缓)组合而成,意指蛋白质迁移性降低或停滞不前的状态,类似于交通(http://www.maoyihang.com/sell/l_19/)堵塞。在这种状态下,蛋白质无法有效地移动到其需要作用的位置,从而严重影响它们执行正常的生理功能。
研究方法与结果
研究人员聚焦于几种参与广泛细胞功能的蛋白质,如MED1、HP1α、FIB1以及SRSF2,并使用单粒子追踪(SPT)和光漂白荧光恢复技术(FRAP)来测量这些蛋白质在健康细胞与慢性疾病状态下的迁移动力学。实验结果显示,在慢性疾病条件下,除了SRSF2之外,其他三种蛋白质的迁移率均显著降低,大约减少了20%-35%。
进一步研究表明,蛋白质迁移减速可能与细胞内的活性氧(ROS)水平增加有关。许多慢性疾病的触发因素,例如高血糖、高血脂、某些毒素及炎症信号,都会导致ROS水平上升。ROS可以干扰蛋白质分子及其化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)反应,特别是含有半胱氨酸(Cys)的蛋白质,因为Cys容易与其他Cys结合形成二硫键,进而导致蛋白质聚集和迁移率下降。
值得注意的是,SRSF2蛋白表面不含任何半胱氨酸,这解释了为何它不受高水平ROS的影响。因此,细胞中约有一半的蛋白质可能直接易受Proteolethargy影响,这涉及细胞信号传导、代谢过程和基因表达等多种生物学过程。
#### 治疗策略
这项研究不仅提供了关于慢性疾病病理的新见解,还提出了针对慢性疾病的广谱治疗策略——开发能够恢复蛋白质迁移率的新型药物。研究团队通过应用抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)处理慢性疾病状态细胞,成功地部分恢复了蛋白质的迁移率,为未来治疗提供了新方向。
#### 后续工作
目前,研究团队正在进行后续研究,包括寻找安全有效的降低ROS和恢复蛋白质迁移率的药物,开发用于药物筛选的方法,并探索Proteolethargy在其他疾病和衰老中的作用。
这一突破性的研究为理解慢性疾病的复杂性和开发新的治疗方法提供了重要的理论基础和技术手段。