|
发表在《Frontiers of Pharmacology》上的一项新研究表明，缺乏谷氨酰胺可能会加速衰老，而补充谷氨酰胺可减少小鼠氧化应激诱导的衰老。 谷氨酰胺是一种对许多细胞功能至关重要的氨基酸。它参与各种关键分子的合成，例如神经递质谷氨酸和能量分子 ATP。谷氨酰胺剥夺已被证明可刺激衰老，而谷氨酸补充剂已在某些神经退行性疾病的小鼠模型中显示出神经保护作用。 在这项研究中，研究人员试图通过揭示谷氨酰胺剥夺激活的途径来研究谷氨酰胺在衰老和衰老中的作用，还探讨了补充谷氨酰胺是否对加速衰老的小鼠模型有益。 他们将两个细胞系置于含谷氨酰胺（对照）或不含谷氨酰胺（实验）的培养基中。谷氨酰胺剥夺导致细胞死亡增加，细胞增殖减少，并诱导衰老相关基因的表达。然后，研究人员将果蝇暴露在缺乏谷氨酰胺的饮食中，以检查它们是否能在体内得到类似的结果。事实上，饮食后的果蝇寿命缩短，衰老水平升高，衰老标志物 SA-β-gal 在肠道中的积累证明了这一点。 不含谷氨酰胺的培养基通过激活mTOR损害自噬并破坏溶酶体功能，这可以通过p62 积累和自溶酶体基因 TFEB 及其靶标的表达降低来证明。同时，用雷帕霉素或PI3K/Akt抑制剂LY294002抑制mTOR信号传导可减轻谷氨酰胺剥夺细胞的自噬损伤和衰老。因此，这组实验证实了低谷氨酰胺水平通过激活 mTOR 和诱导衰老来抑制自噬。 在最后一组实验中，研究人员探讨了补充谷氨酰胺是否可以对抗由氧化应激引起的衰老。他们将细胞培养物暴露于过氧化氢以诱导氧化应激。正如预期的那样，谷氨酰胺补充剂减少了该模型中的衰老。 尽管这项研究主要探讨了谷氨酰胺缺乏对细胞培养和果蝇的影响，但它提供了一些关于谷氨酰胺在衰老中的作用的机制见解。低水平的谷氨酰胺可能通过激活 mTOR 信号通路损害自噬，而补充谷氨酰胺可能是治疗以谷氨酰胺水平降低为特征的年龄相关疾病的潜在治疗方法。 【参考文献】 1. Zhou, J. et al. Glutamine Availability Regulates the Development of Aging Mediated by mTOR Signaling and Autophagy. Front. Pharmacol. 13, 924081 (2022). 2. Huang, D. et al. Glutamate-glutamine and GABA in brain of normal aged and patients with cognitive impairment. Eur. Radiol. 27, 2698–2705 (2017). 3. Madeira, C. et al. Elevated Glutamate and Glutamine Levels in the Cerebrospinal Fluid of Patients With Probable Alzheimer’s Disease and Depression. Front. Psychiatry 9, 561 (2018). 4. Chen, J. et al. The impact of glutamine supplementation on the symptoms of ataxia-telangiectasia: a preclinical assessment. Mol. Neurodegener. 11, 60 (2016). |
|
|
