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Cell:人體衰老的蛋白密碼

更新時間:2025-09-20   點擊次數(shù):373次

蛋白質(zhì)作為機體功能的執(zhí)行者,隨著衰老發(fā)生其穩(wěn)態(tài)不斷被破壞,但目前人類對于衰老過程中各組織的蛋白質(zhì)組學變化仍缺乏系統(tǒng)性的認知。蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)(Proteostasis)失衡是衰老進程中標志性的分子特征之一。人類基因組編碼的超兩萬種蛋白質(zhì),作為細胞結(jié)構(gòu)的基石,其構(gòu)成的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)精密調(diào)控著生理穩(wěn)態(tài),是一系列生命活動的核心執(zhí)行者。因此,系統(tǒng)繪制跨越生命周期的蛋白質(zhì)組動態(tài)全景圖譜,深入解析器官及系統(tǒng)尺度下蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的重編程規(guī)律,對于精準識別衰老的核心驅(qū)動因素并確立干預靶標具有重要意義。

2025年7月25日,中國科學院動物研究所劉光慧、國家生物信息中心張維綺團隊、中國科學院動物研究所曲靜團隊、四川大學華西醫(yī)院楊家印團隊與景杰生物再次聯(lián)合,在國際頂刊Cell上發(fā)表了題為“Comprehensive human proteome profiles across a 50-year lifespan reveal aging trajectories and signatures"的研究成果。研究構(gòu)建了迄今時間跨度大(50年),涵蓋組織多(包含13個人體組織)、規(guī)模大(516個樣本)的蛋白質(zhì)組學和轉(zhuǎn)錄組圖譜,全面揭示了人類衰老軌跡和特征,為從系統(tǒng)層面理解人類衰老奠定基礎(chǔ)。


Cell:人體衰老的蛋白密碼:

Cell:人體衰老的蛋白密碼



蛋白質(zhì)信息流紊亂是器官衰老的核心特征之一,其本質(zhì)在于mRNA-蛋白質(zhì)解偶聯(lián)與病理性淀粉樣沉積的協(xié)同作用導致蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)性崩解。此外,研究確立血管系統(tǒng)為衰老進程的“先鋒組織",其在生命早期即顯著偏離穩(wěn)態(tài)軌跡。衰老的血管系統(tǒng)通過特異性分泌GAS6等促衰蛋白(senoprotein),激活跨器官級聯(lián)信號網(wǎng)絡(luò),發(fā)揮“衰老樞紐"(senohub)的核心調(diào)控功能,驅(qū)動并放大全身多器官的系統(tǒng)性衰老進程。

基于前沿人工智能算法,研究團隊成功構(gòu)建了覆蓋13種人類組織的特異性“蛋白質(zhì)組衰老時鐘",從蛋白質(zhì)時空維度,系統(tǒng)解析了器官衰老的顯著異質(zhì)性及其動態(tài)架構(gòu)。深度分析揭示,30歲左右為衰老軌跡的初始分水嶺——腎上腺組織呈現(xiàn)衰老特征,提示內(nèi)分泌穩(wěn)態(tài)失衡或為早期驅(qū)動力;同期主動脈亦出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)偏移,進一步印證了它作為“衰老哨兵"的先鋒定位。45-55歲被確認為衰老進程的里程碑式轉(zhuǎn)折點,差異表達蛋白呈爆發(fā)性激增,標志其成為多器官系統(tǒng)性衰老的關(guān)鍵生物學轉(zhuǎn)變窗口。

為驗證“血管衰老中樞"假說,團隊鎖定關(guān)鍵衰老相關(guān)分泌因子展開功能解析。代表性范例GAS6在衰老主動脈組織及循環(huán)系統(tǒng)中呈現(xiàn)跨尺度顯著富集;體外功能研究證實,GAS6可直接驅(qū)動人類血管內(nèi)皮細胞與平滑肌細胞衰老表型;動物模型進一步揭示,外源系統(tǒng)性給予GAS6顯著加速中年小鼠運動功能衰退及多器官衰老進程。類似地,GPNMB、COMP、HTRA1、IGFBP7等衰老相關(guān)分泌因子亦被證實可直接誘導血管細胞衰老,其中外源注射GPNMB,模擬衰老血液GPNMB的累積,可重現(xiàn)系統(tǒng)性加速衰老表型。

Cell:人體衰老的蛋白密碼

如何檢測細胞衰老?常用的試劑就是Sentragor。

SenTraGor™是用于檢測衰老細胞的創(chuàng)新試劑,主要通過識別脂褐素(一種溶酶體標志物)來可視化衰老細胞。

核心特征

  • ?檢測原理?:

    生物素化蘇丹黑B

    (SBB)衍生物,與脂褐素結(jié)合后通過抗體增強信號,實現(xiàn)高對比度染色。 ?

  • ?適用場景?:適用于

    福爾馬林固定石蠟包埋

    組織標本

    、

    活檢樣本

    細胞培養(yǎng)物

    ,支持

    免疫組化

    (ICH)、

    免疫熒光

    (IFA)等多種檢測方法。 ?

  • ?產(chǎn)品規(guī)格?:提供20mg、40mg、80mg三種規(guī)格,均采用抗體增強檢測技術(shù)。 ?

應用領(lǐng)域

已用于SARS-CoV-2感染細胞、原發(fā)性非小細胞肺癌(NSCLC)樣本及癡呆患者血清等生物材料的衰老細胞檢測。 ?

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