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随着神经元年龄的增长清除细胞垃圾变得更加困难

细胞通过自噬处理有害的“垃圾”,自噬是处理聚集蛋白和功能失调结构的正常且必要的过程。如果其中任何一部分失败,废物就会在细胞内堆积,最终杀死它们。宾夕法尼亚大学佩雷??尔曼医学院的一项新研究表明,随着细胞的衰老,它们释放有害垃圾的能力会下降。研究结果表明,衰老的神经元的自噬能力恶化,这些细胞永远不会复制,并且与它们所居住的身体一样古老,可能是一系列神经退行性疾病(例如ALS(肌萎缩性侧索硬化),阿尔茨海默氏症,和帕金森氏症。

生理学教授埃里卡·霍尔兹鲍尔(Erika Holzbaur)博士,霍尔兹鲍尔实验室的博士后研究员安德里亚·斯塔沃(Andrea Stavoe)博士利用来自年轻和老年小鼠的神经元的活细胞成像,于本周在eLife上发表了他们的研究。自噬的重要性在2016年获得了诺贝尔生理学或医学奖。

霍尔兹鲍尔说:“科学家目前的想法是自噬的减少使神经元更容易受到遗传或环境风险的影响。”“促使我们进行研究的动机是,大多数涉及自噬恶化的神经退行性疾病,例如ALS,阿尔茨海默氏病,亨廷顿氏病和帕金森氏病,也都是衰老障碍。”

自噬开始时,细胞内的一种称为自噬体的成分吞噬了错误折叠的蛋白质或受损的结构,使其降解,从而将这些废物隔离在生物垃圾袋中。然后,自噬体与称为溶酶体的第二种细胞结构融合,该结构包含分解垃圾所需的酶,从而使这些成分得以回收和再利用。这种优雅的废物清除流是使神经元保持健康的原因,但在缺少这种物质的情况下,神经元最终会由于无人看管的垃圾堆积而死亡。

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