Tutkimus paljastaa glutamaatti-tRNA-fragmenttien keskeisen roolin aivojen ikääntymisessä ja Alzheimerin taudissa
Viimeksi tarkistettu: 14.06.2024
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Kiinan tiede- ja teknologiayliopiston (USTC) professori Liu Qiangin tiimin journal of Cell Metabolism julkaisema tutkimusartikkeli paljastaa glutamaatin kriittisen roolin. TRNA-fragmentit aivojen ikääntymisessä ja Alzheimerin taudissa.
Tutkimus paljasti ikään liittyvän Glu-5'tsRNA-CTC:n, pienen siirto-RNA:sta (tsRNA) johdetun RNA:n, joka muodostuu tuman koodaamasta tRNAGlu:sta glutamiinirgisten hermosolujen mitokondrioissa. Tämä epänormaali kerääntyminen häiritsee mitokondrioiden proteiinien translaatiota ja kiderakennetta, mikä lopulta kiihdyttää aivojen ikääntymisen ja Alzheimerin taudin patologisia prosesseja.
Aivojen ikääntyminen on väistämätön luonnollinen prosessi, joka johtaa kognitiivisten toimintojen heikkenemiseen. Alzheimerin tauti, hermostoa rappeuttava sairaus, on yleisin iäkkäiden aikuisten dementian syy, jossa kognitiivinen heikkeneminen on näkyvä piirre. Mitokondriot antavat soluille energiaa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että mitokondrioiden toimintahäiriöt liittyvät läheisesti aivojen ikääntymiseen ja Alzheimerin tautiin.
Mitokondrioiden Glu-5'tsRNA-CTC häiritsee mt-tRNALeun ja leusyyli-tRNA-syntetaasi 2:n (LARS2) sitoutumista, mikä heikentää mt-tRNALeu-aminoasylaatiota ja mitokondrioiden koodaamien proteiinien translaatiota. Mitokondrioiden translaation viat häiritsevät cristae-arkkitehtuuria, mikä johtaa heikentyneeseen glutaminaasista (GLS) riippuvaiseen glutamiinin tuotantoon ja alentuneeseen synaptiseen glutamaattitasoon. Lisäksi Glu-5'tsRNA-CTC-tasojen alentaminen voi suojata ikääntyviä aivoja ikääntymiseltä mitokondrioiden, glutamiiniaineenvaihdunnan, synapsien rakenteen ja muistin vaurioilta.
Kaavamainen esitys tRNA-fragmenttien säätelymekanismeista aivojen ikääntyessä ja Alzheimerin taudissa. LIU Qiang et ai.
Liu ja hänen tiiminsä ovat paljastaneet glutamaatti-tRNA-fragmenttien tärkeän roolin aivojen ikääntymisessä ja Alzheimerin taudissa ja ehdottaneet uusia lähestymistapoja kognitiivisen heikkenemisen hidastamiseen. Tutkijat kehittivät antisense-oligonukleotideja, jotka kohdistuivat näihin tRNA-fragmentteihin ja injektoivat ne vanhojen hiirten aivoihin. Tämä interventio helpotti merkittävästi ikääntyneiden hiirten oppimis- ja muistiongelmia.
Sen lisäksi, että tässä tutkimuksessa selvitettiin normaalin mitokondrioiden cristae-ultrarakenteen fysiologista roolia glutamaattitasojen ylläpitämisessä, se tunnisti myös siirto-RNA:iden patologisen roolin aivojen ikääntymisessä ja ikääntymiseen liittyvässä muistin heikkenemisessä.