溶酶体的长寿教训

长期以来，溶酶体被认为是细胞的回收站，一项新研究发现，溶酶体充当信号中枢，通过跨组织传递信号来协调新陈代谢和寿命。

根据2019年联合国报告，到2050年，全球65岁以上人口将超过15亿。这强调需要清楚地了解难以捉摸的衰老过程和与年龄相关的健康状况。

早期研究表明，溶酶体活性的变化在与衰老相关的代谢和神经退行性疾病中发挥作用。但将溶酶体代谢与神经和代谢系统协调衰老联系起来的机制仍然不清楚。

发表在《自然细胞生物学》上的这项研究(“从外周到神经元的溶酶体脂质信号传导调节寿命”)表明，蛔虫(秀丽隐杆线虫)溶酶体分解储存的脂肪分子，产生促进神经元之间通讯的信使分子，使整个生物体的细胞能够衰老。同步地。

该研究的资深作者、教授、分子和人类遗传学衰老研究、贝勒医学院HHMI研究员WangWang博士说：“[这项研究]帮助我们了解如何在整个有机体水平上调节寿命”。

作者指出，“我们发现外周脂肪储存组织中诱导的溶酶体脂肪分解会上调神经系统中的神经肽信号通路，从而促进长寿。”

“这是一项非常美丽的工作，”北京中国科学院(CAS)生物物理学家王晓晨博士说，他专门研究溶酶体，也是《自然细胞生物学》文章的审稿人之一。王晓晨认为，这项工作之所以引人注目，是因为它是在活体生物体中进行的，而不是在通常用于研究溶酶体的培养细胞中进行的，并且重点关注一种溶酶体分子如何进入细胞核并充当抗衰老信号。

溶酶体是微小的球形囊，直径范围为0.1至0.5微米，由脂质双层结合。它们含有水解酶，可以分解不需要的生物分子或入侵的病原体。

该研究的资深作者王萌说：“身体不同器官和组织的细胞不断地相互发送信号。当我们年轻的时候，一切都是相互联系和交流的，但随着年龄的增长，其中一些联系就会消失，功能也会下降。”

王猛在过去七年里一直在探索长寿与溶酶体代谢物之间的联系。她的动力来自于她家族的长寿传统。她的祖母和祖母分别活到了100岁和95岁。“两人都没有生病，他们的死因仍然是个谜。这让我觉得有一些长寿的秘诀，如果我们能研究这个，也许我们可以利用这些知识并将其应用到每个人身上，”王说。

王晓晨说：“50多年来，科学家们就知道蛋白质、脂质和其他分子容易在衰老的细胞中积聚，但直到现在，人们才更加关注这些数据。”

溶酶体是细胞废物的倾倒场，引起了科学家的注意，他们怀疑衰老与溶酶体功能之间存在联系。过去十年的研究表明，细胞利用溶酶体信号传播其生物状态，例如葡萄糖和压力水平。在2015年《科学》杂志上的一篇论文中，MengWang的研究小组发现秀丽隐杆线虫中的溶酶体产生抗衰老信号。

在当前的研究中，MengWang团队的博士生MarziaSavini发现，当溶酶体产生一种特定的多不饱和脂肪酸(二高-γ-亚油酸)时，它会触发一系列细胞信息，从而延长线虫的寿命。该信号分子是在脂肪组织中产生的，但可以被线虫其他部位的神经元检测到，这表明溶酶体信号协调不同组织中细胞的寿命。

在这项研究中，研究小组确定了两种脂质伴侣，它们介导溶酶体的信号传导作用，并平行发挥作用来调节寿命。LBP-8促进从溶酶体到细胞核的逆行信号传导，而LBP-3促进从脂肪细胞到神经元的内分泌信号传导。研究人员证明，LBP-3与二高-γ-亚麻酸结合，并通过神经元中的核受体(NHR-49)和神经肽(NLP-11)发挥作用，从而延长线虫的寿命。

王萌和她的团队继续寻找溶酶体产生的可能充当抗衰老信号的分子。“还有很多东西有待发现，比如弄清楚分子何时开始充当信号，它们如何调节衰老，以及这种功能如何随着年龄的增长而消失。我们的目标不是让每个人都活几个世纪，而是让人们健康、积极、独立地度过最后的岁月——就像我的祖母一样。我热衷于了解人类和生物体如何随着时间的推移维持健康。”王萌说道。

这项研究由贝勒医学院、贝勒霍华德休斯医学院、德克萨斯大学休斯敦健康科学中心、加州大学旧金山分校、埃默里大学医学院、哈佛大学波士顿陈曾熙公共卫生学院合作进行，以及休斯顿德克萨斯农工大学。

这项工作由美国国立卫生研究院(NIH)、韦尔奇基金会和霍华德休斯医学研究所(HHMI)资助。