随着细胞的年龄,他们变得不那么擅长处理这些蛋白质聚集体,和他们的反应能力,容易使新的神经元信号减弱。修复溶酶体功能的能力,恢复细胞正常功能的激活,研究人员发现。
在年轻的干细胞聚集体的发现是意外,部分是因为类似的聚集体与神经退行性疾病的发生发展有关,如阿尔茨海默氏症。这也凸显了维持在蛋白的生产和处理过程的精确控制整个生命与神经干细胞的激活状态的重要性。
“我们惊讶于这一发现因为休息,或静止,神经干细胞被认为是一个真正的原始细胞型等待激活,”说安妮深色教授,博士,遗传学。“但是现在我们了解到他们有更多的蛋白质聚集体比活性干细胞,而这些总量不断积累的细胞的年龄。如果我们把这些聚集物,可以提高细胞的激活,使新神经元的能力。所以,如果一个人能够恢复此蛋白处理功能,它可以把旧的非常重要的,更多的处于休眠状态的神经干细胞“起死回生”。
一篇描述这项研究结果发表在3月15科学。深色,副主任斯坦福大学的保罗·格伦衰老生物学中心,是资深作者。博士后学者Dena Leeman,博士,是第一作者。
休息与活动的神经干细胞
研究人员开始研究,通过看的见的可能有,如果有什么区别的,休眠的神经干细胞和那些已经在响应外部信号发射过程做出新的神经元活性的基因表达谱之间。他们还比较了细胞改变他们的年龄。
Anne Brunet
安妮深色
Leeman细胞的几个种群的研究从年轻和年老的小鼠的大脑,包括静息的神经干细胞,激活神经干细胞和神经祖细胞的干细胞产生的活性。她发现,静息干细胞表达许多溶酶体相关基因,而活性干细胞表达与参与蛋白质破坏蛋白复合物称为蛋白酶体相关基因。生产和处理严格控制可以使细胞保持必要的蛋白质进行库存所需的细胞功能。
Leeman年轻时染静息和活化的神经干细胞与染料结合的蛋白质聚集体,她吃惊地发现静息干细胞染色更明亮,尽管事实上,静息细胞有一个较低的蛋白产量。Leeman还发现,年轻的休眠的神经干细胞积累的这些蛋白质聚集在大溶酶体相对缓慢,其活性比较。
“我们真的是在参与蛋白质的质量控制基因表达的休息和激活干细胞之间的差异了,”Brunet说。“事实上,这些年轻的、原始的静息干细胞积累蛋白质聚集体,使我们不知道他们是否真正发挥了重要的作用,也许是作为对降解的养分来源或能量。”
它的几乎一样,如果这些老细胞失去能力或商店,公园,这些聚集体。
老静息干细胞,Leeman发现,溶酶体相关基因表达减少,开始积累更高水平的蛋白质聚集体。
“这几乎就像这些老细胞失去能力或商店,公园,这些聚集物,”Brunet说,他也是米歇尔和蒂莫西·巴拉凯特特聘教授。“我们发现,人工清理由激活溶酶体在较老的细胞或在饥饿条件下限制蛋白生产实际上恢复这些老静息干细胞激活的能力。”
研究人员计划继续他们的研究,以了解什么类型的蛋白质可能有助于更好地理解为什么聚集激活神经干细胞的出现有利于蛋白酶体在溶酶体和如何确定蛋白质聚集的监管成为了衰老过程。
“他们是好还是坏?'
“我们想知道是否聚集的蛋白质是相同的在年轻的和老的细胞,”Brunet说。“他们是做什么的?他们是好还是坏?他们储存的重要因素激活?如果是这样的话,我们可以帮助老年人静息干细胞激活更迅速地利用这些因素?他们在年轻细胞的存在表明他们可能是一个重要功能服务。”
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