随着细胞年龄的增长,细胞内的脂肪含量会发生变化
![The images above show key structural proteins (actin and tubulin) as cells age. The top raw shows still dividing, and, the bottom raw shows senescent (cells that no longer divide) cells. Their comparison highlights the difference in shape of these cells. Credit: University at Buffalo. 随着细胞年龄的增长,细胞内的脂肪含量会发生变化](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2017/ascellsageth.png)
根据布法罗大学(University at Buffalo)的一项新研究,随着细胞衰老和停止分裂,它们的脂肪含量会发生变化,同时它们产生和分解脂肪和其他脂类分子的方式也会发生变化。
“传统上,脂质被认为是一种结构成分:它们储存能量并形成细胞的膜,”G. Ekin Atilla-Gokcumen博士说,他是布法罗大学文理学院的化学助理教授。“我们的研究结果进一步证明,脂类实际上可能在体内发挥着更积极的作用,在这种情况下,在复制性衰老的过程中,这与细胞老化。这是一个新兴的研究领域。”
通过对脂质和细胞衰老之间的联系提供广泛的见解,这些发现为其他研究打开了大门,可能有一天会支持发展脂质在癌症肿瘤中预防或加速细胞死亡的基础方法。
该研究于2017年1月19日发表在该杂志上分子生物系统该研究由Atilla-Gokcumen博士和乌兰巴托大学文理学院生物科学助理教授Omer Gokcumen博士领导。共同作者包括达伦尼·y·利扎尔多(Darleny Y. Lizardo),布法罗大学药物化学博士候选人,和Yen-Lung 'Onta' Lin,布法罗大学药物化学博士候选人生物科学。
脂质是如何随着细胞衰老而变化的
脂类是一类有机分子,包括脂肪、蜡和胆固醇等甾醇。
为了研究这些分子在细胞衰老中的作用,研究人员在实验室里培养了人类成纤维细胞四个多月——时间长到一些细胞停止分裂,这个过程被称为“复制性衰老”。
当研究人员比较年轻细胞和年老细胞的脂质含量时,一些有趣的趋势出现了。
在衰老细胞中,19种不同的三酰甘油(一种特殊的脂质)大量积累。这些增加发生在肺和包皮成纤维细胞中,表明这种变化并不局限于单一种类的细胞。
为了收集更多关于脂类在细胞衰老和衰老过程中作用的信息,科学家们使用了一种叫做转录组学的技术来确定随着细胞衰老,与脂类相关基因相关的细胞活性是如何变化的。
分析提供了更多的证据,证明脂质组——细胞内所有脂质的集合——在衰老过程中受到高度调节。在停止分裂的细胞中,与脂类相关过程(如脂类的合成、分解和运输)相关的数十个基因的行为与细胞内所有基因的行为相比发生了显著变化。某些脂质相关基因的表达变得更加活跃,这意味着它们被更多地用于制造蛋白质,而其他基因则较少。
Gokcumen说:“关于蛋白质如何促进细胞衰老等过程的研究已经做了很多,但脂类的作用却不太清楚。”“在这一领域的工作非常有限,我们的研究提供了大量关于脂质组和脂质相关基因的数据,其他研究人员可以利用这些数据进一步了解脂质是如何参与细胞衰老的。”
脂滴:抵抗细胞衰老?
Atilla-Gokcumen和Gokcumen说,这项研究并没有对为什么19种三酰甘油的水平在细胞老化过程中上升得出直接结论,但该项目确实揭示了为什么会发生这种情况的线索。
Atilla-Gokcumen和Gokcumen假设,所讨论的三酰甘油可能有助于身体应对氧化应激当一种叫做活性氧的危险分子在体内游荡并对细胞造成损伤时,就会发生这种情况。
研究发现,在细胞衰老在研究中,三酰甘油的积累与参与应对氧化应激的基因水平的显著增加相对应。
此外,鉴定出的19种三酰甘油具有化学特性,可以帮助保护细胞免受氧化应激引起的损伤。它们的结构都非常相似,都有长长的脂肪酸链,包括至少一条多不饱和脂肪酸酰基(PUFA)链。
这很重要,因为PUFA链可以与活性物质结合,使它们脱离循环。因为三酰甘油储存在单独的脂滴中细胞在这种情况下,PUFA三酰甘油可能能够在不伤害细胞其他成分的情况下执行中和危险入侵者的重要职责。