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人体细胞衰老机理新说:天然抗氧化剂减少

2011-09-01
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人体细胞衰老机理新说:天然抗氧化剂减少
2011年09月01日 16:12 科技日报
  本报讯 为什么人类会随着年老而丧失活力,体内堆积越来越多的垃圾?据美国物理学家组织网8月30日报道,美国南加利福尼亚大学生物学家最近发现,随着细胞老化,它们调动一种天然抗氧化剂——Lon蛋白酶的能力会大大下降,而Lon蛋白酶负责把损坏的蛋白质分解并清除掉。该发现有助于制定合理的饮食结构,开发延缓衰老过程的新药。研究论文发表在最近出版的《老年医学杂志》上。

  细胞利用氧气产生能量的中心是线粒体,但这一过程并不完美,氧气会泄露出来与其他元素结合,生成具有破坏性的氧化剂,会损害或杀死身体组织。Lon蛋白酶能从线粒体中清除被氧化了的蛋白质,对保护线粒体、维持线粒体再生起着重要作用。

  研究小组在2002年时发现了Lon蛋白酶,并发现其数量会随着年龄增加而减少。线粒体功能会随机体老化而下降,一个重要方面就是Lon蛋白酶的减少。当氧化剂攻击细胞时,氧化压力会使细胞召集这些酶来增援以抗氧化。在新研究中,他们发现老年细胞的Lon蛋白酶在应对氧化压力时明显迟钝,而且数量不再增加。

  “如果没有Lon蛋白酶‘后备军’,‘常备军’就无法抵抗氧化剂的持续进攻。”论文作者之一、南加州大学列奥纳多·戴维斯老年医学院教授凯文·戴维斯解释说,老化是一场最持久的战争,后备酶的补充至关重要。

  研究小组把人类肺部细胞暴露在过氧化氢(一种强氧化剂,机体代谢某些药物、毒素、杀虫剂或除草剂时可能产生过氧化氢)中进行实验,观察细胞与氧化剂之间的战斗。他们发现,年轻细胞能在5小时内使细胞中的Lon蛋白酶“后备军”的数量增加一倍,并保持一整天,在一些实验中,年轻细胞甚至能将“后备军”增加到7倍;中年细胞要花一整天才能调动“后备军”使酶的数量加倍,在此期间细胞则暴露于有害的氧化蛋白质中;而在老年细胞中,“常备军”也只能调动起一半,而且在24小时内并无“后备军”增援。

  目前,研究小组正在研究能提高Lon蛋白酶功能的新方法。戴维斯指出,机体诱发合成Lon蛋白酶的能力、抗氧化压力的能力在老化过程中更为重要,但服用Lon蛋白酶来抗衰老是没用的,因为在它们到达目标之前,就会被消化系统分解成氨基酸。(常丽君)


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