核膜是一種高度動(dòng)態(tài)的選擇性屏障。核膜形態(tài)與功能的破壞是衰老的典型特征之一,并與早衰綜合征、代謝紊亂、腫瘤及神經(jīng)退行性疾病等多種人類疾病密切相關(guān)。
近日,中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所揭示了發(fā)育階段的線粒體超氧陰離子作為一種關(guān)鍵的“保護(hù)性信號(hào)”,通過重塑脂質(zhì)代謝網(wǎng)絡(luò),長(zhǎng)效維護(hù)核膜完整性并延緩衰老。研究還提出,靶向抑制脂質(zhì)過氧化的小分子藥物或抗氧化劑,具有治療早衰癥及改善機(jī)體衰老的轉(zhuǎn)化潛力。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在線蟲中,降低線粒體電子傳遞鏈活性,能夠在衰老過程中顯著保護(hù)細(xì)胞核膜的完整性。這一保護(hù)效應(yīng)依賴于發(fā)育階段產(chǎn)生的線粒體超氧陰離子信號(hào)。該氧化信號(hào)通過抑制脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵調(diào)控因子SBP-1,抑制多不飽和脂肪酸的生物合成,從而抑制脂質(zhì)過氧化的發(fā)生,最終保護(hù)核膜結(jié)構(gòu)免受衰老相關(guān)損傷。進(jìn)一步研究表明,直接針對(duì)脂質(zhì)過氧化進(jìn)行干預(yù),同樣能夠維持核膜完整性、延長(zhǎng)線蟲壽命,并在人類成纖維細(xì)胞和模擬HGPS早衰綜合征的猴細(xì)胞模型中,顯著改善多項(xiàng)與衰老相關(guān)的細(xì)胞表型。
該研究揭示了線粒體超氧陰離子在發(fā)育期的全新功能,揭示了“脂質(zhì)過氧化”是核膜衰老的核心驅(qū)動(dòng)力。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-代謝》(Nature?Metabolism)上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃等支持。

線粒體氧化信號(hào)通過調(diào)控脂類代謝保護(hù)核膜完整性并延緩衰老的機(jī)制
