中国科学院动物研究所、国家生物信息中心等,首次融合超高灵敏度质谱技术与机器学习算法,
蛋白质稳态调控网络,作为维系细胞功能的核心精密调控轴,统筹蛋白质合成、折叠、修饰、转运与降解等关键过程。
mRNA)与蛋白质丰度之间,随衰老失去稳定关联,导致细胞将mRNA转化为功能蛋白质的过程受阻。
负责合成蛋白质的“工厂”(核糖体)、帮助新蛋白质正确折叠并修复错误折叠蛋白质的“质检员”(分子伴侣),以及负责分解蛋白质的“回收站”(蛋白酶体)之间的关人生就是博官方平台键组成部分,在全身普遍减少,显示出蛋白质合成、折叠与降解通路的协同失能。
异常折叠并堆积的蛋白(淀粉样蛋白)、重要免疫分子(免疫球蛋白)和免疫与炎症反应分子(补体成分)之间,异常累积并交互作用,交织形成一张“淀粉样人生就是博官方平台-免疫球蛋白-补体”网络,且释放炎症信号,构成了驱动炎症性衰老的分子基石。
。体外功能研究证实,其可损害年轻血管内皮细胞功能,诱导衰老表型及促炎因子表达。这表示随着衰老增多的血清淀粉样蛋白P,成为了能发出促衰老和炎症信号的“捣乱分子”。
▲人肾上腺组织中血清淀粉样蛋白P随衰老表达增加。年轻个体(左),年老个体(右)
基于前沿人工智能算法,研究团队成功构建了覆盖13种人类组织的特异性“蛋白质组衰老时钟”,
:肾上腺组织率先呈现衰老特征,表明内分泌稳态失衡或为早期驱动力;同期主动脉亦出现稳态偏移,进一步印证了血管作为“衰老哨兵”的先锋定位。
,绝大多数器官蛋白质组在此阶段经历剧烈重塑,大量在衰老过程中差异表达的蛋白质呈爆发性增长,标志着该年龄段是多器官系统性衰老的关键剧变期。值得注意的是,
。主动脉分泌释放到血液中的蛋白质,其变化模式与血液中其他蛋白质的整体衰老变化模式高度同步。表明血管释放的衰老相关分泌因子可能扮演着“衰老信号快递员”的角色,通过血液循环系统,将衰老信号扩散到全身各处。
以衰老相关分泌因子GAS6为例,它在衰老主动脉组织及循环系统中都显著富集。体外功能研究证实,GAS6可直接驱动人类血管内皮细胞与平滑肌细胞衰老表型。
动物模型进一步揭示,外源系统性给予GAS6,会显著加速中年小鼠运动功能衰退及多器官衰老进程。
GPNMB、COMP、HTRA1、IGFBP7等多个衰老相关分泌因子亦被证实,可直接诱导血管细胞衰老。在实验动物模型中,通过注射GPNMB,模拟其在衰老血液中的累积,能够再现系统性加速衰老的表型。
。该研究将衰老研究从聚焦传统的“细胞内分子机制”,拓展至“器官间通讯网络”的系统维度。并整合蛋白质组大数据、人工智能建模与多维度功能验证,
,为系统性衰老机制提供新范式。下一步,团队将依托生命周期蛋白衰老图谱,深挖关键驱动因子,推进无创衰老标志物检测与“器官时钟”临床应用,以精准重塑蛋白稳态网络,构建下一代衰老干预的理论基础,为延长人类健康寿命作贡献。
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