抗生素可以预防衰老过程中的神经退行性疾病

一项发表在开放获取期刊上的研究表明，一种名为二甲胺四环素的抗生素可以通过防止衰老过程中蛋白质的堆积来延长蛔虫的寿命eLife报告。

蛋白质聚集会导致一些与年龄有关的脑部疾病，包括肌萎缩侧索硬化症、阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和朊病毒病。这项研究表明二甲胺四环素即使是在具有年龄受损应激反应途径的老年动物中，也能防止这种积累。

细胞中蛋白质的数量与蛋白质的制造和处理速率相平衡，这被称为蛋白质沉积。随着我们年龄的增长，蛋白质沉积作用逐渐减弱。“如果有一种方法可以通过治疗来增强蛋白质沉积，延长寿命和健康，那就太好了。年纪大的人美国斯克里普斯研究所的研究生、该研究的第一作者格雷戈里·索利斯说。“在这项研究中，我们调查了二甲胺四环素是否可以减少蛋白质聚集，延长动物的寿命，已经受损的蛋白酶抑制剂。”

该团队首先测试了21种已知能延长年轻人和老年人寿命的不同分子秀丽隐杆线虫(秀丽隐杆线虫)蠕虫。他们发现所有这些分子都延长了蠕虫幼虫的生命;然而，唯一对老年蠕虫有效的药物是二甲胺四环素。

为了找出原因，他们观察了二甲胺四环素是否对蠕虫体内的蛋白质聚集有任何影响。他们用水或二甲胺四环素对年轻和年老的蠕虫进行治疗，然后测量了两种已知的分别在帕金森氏症和阿尔茨海默氏症中产生的蛋白质，即α-synuclein和淀粉样蛋白-β。不管蠕虫的年龄如何，二甲胺四环素治疗的蠕虫随着年龄的增长，两种蛋白质的聚集都减少了，甚至没有应激反应的激活。

接下来，研究小组将注意力转向了这一发现背后的机理。首先，他们观察了二甲胺四环素是否能打开年老蠕虫体内受损的应激信号蛋白，但他们发现这种药物实际上降低了它们的活性。接下来，他们研究了它是否关闭了细胞的蛋白质处理过程，但这也不是它的作用模式。

当他们使用化学探针来观察二甲胺四环素如何影响细胞中主要的蛋白质调节分子时，发现二甲胺四环素直接影响细胞的蛋白质制造机制，即核糖体。这在蠕虫、老鼠和人类细胞中都是正确的。

最后，研究小组使用了蛋白质制造活性增加或减少的蠕虫，并研究了这如何改变二甲胺四环素对蛋白质水平和寿命的影响。正如预测的那样，在蛋白质制造已经减少的突变蠕虫中，他们发现需要更低剂量的二甲胺四环素来进一步降低蛋白质水平并延长寿命。在蛋白质制造量增加的蠕虫中，情况正好相反。这表明二甲胺四环素通过控制核糖体的蛋白质制造速率来延长寿命。

“我们已经确定二甲胺四环素是一种可以延伸的药物寿命并改善已经老化的蛋白质平衡蠕虫该论文的资深作者、斯克里普斯研究中心副教授迈克尔·佩特拉斯切克博士总结道。“我们的研究揭示了二甲胺四环素如何预防疾病蛋白质聚合和奠定了药物开发努力的基础，旨在优化这种已经批准的药物用于一系列神经退行性疾病。”

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