《Aging Cell》陽明交大發現細胞老化關鍵蛋白

撰文記者 巫芝岳
日期2021-07-20
《Aging Cell》陽明交大發現細胞老化關鍵蛋白 (圖為李易展與實驗室團隊,圖片來源:陽明交大提供)

今(20)日,陽明交通大學宣布,其與台北馬偕醫院和美國團隊合作的研究,發現了一項細胞衰老的基因與分子機轉——構成細胞骨架之一的「切絲蛋白-1 」(cofilin-1),是造成老化細胞形狀擴張的關鍵,且該蛋白若被剔除,會減緩細胞老化現象。這項研究已發表在期刊《Aging Cell》。

該研究團隊透過比較人類和動物的年輕與老化細胞,發現比起年輕細胞,老化細胞有更多的「應力纖維」,細胞型態也較大。

他們接著從17個構成細胞骨架的「肌動蛋白」(actin)中,發現磷酸化後的切絲蛋白-1,會影響細胞內肌動蛋白的聚合與解聚速率,最終造成老化細胞出現形狀擴張的現象,

研究人員也發現,利用基因編輯技術剔除(knock-out)切絲蛋白-1後,可減少老化細胞的型態變化。

陽明交大表示,細胞老化是一個不可逆的過程;細胞老化在生物學上的特徵,是染色體端粒結構逐漸耗損、細胞增生速率逐漸下將,以及細胞型態逐漸扁平擴大,「型態改變」也是細胞老化最直觀的特徵之一。這些老化的細胞老而不死,繼續留在生命體內,讓我們逐漸老化甚至凋零。

陽明交大生物醫學影像暨放射科學系教授李易展表示,切絲蛋白-1在哺乳動物細胞中很常見。

在動物模型中,他們觀察到切絲蛋白-1會在腦、肺、肝、腎的訊息傳導路徑中,調控p27kip1基因表達;當切絲蛋白-1被抑制時,不僅減少細胞型態改變,也會減緩p27kip1所引發的衰老細胞週期停滯現象。

李易展說,除了自發性老化,切絲蛋白-1也可在一些氧化壓力或是致癌基因誘發的老化細胞中被偵測到。

基於該研究結果,李易展表示,他們也將其用於中草藥萃取物的篩選,發現確實有部分藥物可抑制老化細胞與小鼠組織切絲蛋白的量,並降低老化標記表現。這部分結果已發表於《Scientific Reports》,並已取得國內專利,同時正申請美國、日本及中國專利中。

(報導/巫芝岳)