研究人员提供了关于自噬和寿命之间联系的新见解

Sanford Burnham Prebys医学发现研究所(SBP)的研究人员首次对老化期间活体动物的自噬进行了综合分析。“自噬”，意思是基于其希腊根源的“自我进食”，是身体细胞用于从细胞中去除病毒，细菌和受损物质的正常生理过程。自噬还通过回收积木帮助细胞“清洁房屋” - 类似于我们回收玻璃，塑料和金属的方式。近年来，有缺陷的自噬与年龄相关的疾病如癌症，神经变性和心脏病有关。

“研究人员越来越多地询问是否存在与年龄相关的自噬衰退，以及它是否与老年人更频繁发生的疾病有关，”Malene Hansen博士说，他是发育，衰老和再生计划的教授。 SBP。“揭示自噬如何随着年龄的增长而出现故障，这可能为我们提供了治疗干预和纠正过程以促进健康老龄化的机会。”

自噬是一个动态的，多步骤的过程，首先在细胞质中形成称为隔离膜(IM)的双膜囊。这些结构吞噬细胞材料和碎片，扩大尺寸以形成称为自噬体(AP)的囊泡。最后，AP与溶酶体融合形成自溶酶体(ALs)，消化并释放分解产物以便重复使用，就像回收设备将重新利用进入的垃圾一样。

“了解老化如何影响自噬的一个主要挑战是研究人员已经采用静态测量来捕捉动态过程，”Jessica Chang博士解释说，他是汉森实验室的前博士后研究员，也是该研究的第一作者。“通常通过计算AP的数量来监控自噬，这实际上只提供了流程的快照 - 类似于计算街道上垃圾车的数量并不能告诉您工厂实际回收了多少垃圾通常老年人的生物体数量增加，但我们并不确切知道原因。“

“我们想问一下年龄是如何影响自噬的 - 它是在流程开始时通过提高AP的形成速度，或者通过类比，在街上推出的垃圾车数量 - 或者最后通过阻止AP转换为AL的过程，即回收工厂正在进行多少回收。这些方案中的任何一个都会导致AP数量增加，但知道哪一个有助于确定哪些干预可能有帮助，“Chang补充道。

“像许多实验室一样，我们使用秀丽隐杆线虫 - 一种小蛔虫 - 作为一种模式生物来揭示有关衰老和自噬的重要教训，”汉森解释说。“秀丽隐杆线虫是生物研究的有力工具，因为它与人类具有许多相同的解剖学和细胞功能，它们的短寿命(平均17天)使我们能够在短短两到三周内研究基因并测量细胞特征。 “

以前在汉森实验室和其他研究中的研究表明随着年龄的增长会增加AP，但由于测量是在稳态条件下进行的，因此不清楚该过程中的哪个步骤导致水平升高。

在他们昨天在eLife上发表的新研究中，汉森的团队超越了在稳态条件下计算AP的标准方法。他们计算了不同身体组织中AP和ALs的数量 - 肠道，肌肉，咽部(即动物的前肠)和神经元 - 在秀丽隐杆线虫的成年生活中的不同时间点，并使用化学阻滞剂来了解更多关于过程的动态。

“我们发现，在所有检查的组织中，随着时间的推移，自噬确实存在年龄依赖性下降。我们进一步提供证据表明AP的增加是由于AP产生后的一个步骤受损所致。”汉森说。“所以基本上自噬回收过程随着年龄的增长而变得不完整，在AP形成后停在某处。

“这项研究非常重要，因为它有助于提供时间和行动点信息，用于未来潜在的干预，以维持自噬以延长寿命。我们的下一步将是进行生物化学研究，以进一步确定自噬如何无法完成其周期，可能提供制定具体干预措施的目标。

“我们的目标是找到自噬与年龄相关疾病之间的联系。通过识别失败过程中的不同点，我们希望找到纠正缺陷的方法，并找到帮助人们延长寿命，更健康生活的方法，”汉森补充道。