研究人員輕松檢測老化后蛋白質(zhì)發(fā)出的熒光

大阪市立大學(xué)人類生命科學(xué)研究生院名譽教授西川義和及其合作者發(fā)現(xiàn)，一種在體內(nèi)發(fā)出特定熒光的物質(zhì)會隨著年齡的增長而增加。熒光來自晚期糖基化終產(chǎn)物 (AGEs)，并與秀麗隱桿線蟲的預(yù)期壽命相關(guān)。該模型的測量技術(shù)可用于未來抗糖化材料的搜索和評估。

這項研究的結(jié)果于2021年6月7日星期一發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊npj Aging and Mechanisms of Disease上。

隨著全球人口老齡化和預(yù)防老年癡呆癥和癌癥等與年齡有關(guān)的疾病的措施變得越來越重要，體內(nèi)的糖基化正作為老齡化和生活習(xí)慣病的重要危險因素而受到關(guān)注。眾所周知，隨著年齡的增長以及糖尿病、動脈硬化等與年齡相關(guān)的疾病，體內(nèi)的AGEs量會增加，測定體內(nèi)AGEs的量有望成為預(yù)測衰老和與年齡相關(guān)的疾病的指標。然而，使用人類和哺乳動物進行自然衰老的實驗需要數(shù)年時間，AGEs檢測方法主要是侵入性血液檢測，需要使用抗體的昂貴且特殊的實驗操作，例如ELISA。糖基化與體內(nèi)衰老之間的關(guān)系尚不清楚，尚未建立簡單的評估方法。

該研究小組假設(shè)可以通過測量某些 AGEs的熒光來間接評估AGEs，并利用模型生物秀麗隱桿線蟲成功地闡明了 AGEs 與體內(nèi)熒光之間的關(guān)系，并開發(fā)了一種高通量的評估方法。

在這項研究中，研究小組首先使用來自年輕和年老線蟲的蛋白質(zhì)提取物進行熒光光譜分析，發(fā)現(xiàn)老年蠕蟲的蛋白質(zhì)提取物中的特異性熒光增強(圖 1)。他們開發(fā)了一種檢測體內(nèi)熒光的方法，并隨著時間的推移跟蹤同一條蠕蟲，他們發(fā)現(xiàn)熒光值隨著年齡的增長而增加。此外，他們發(fā)現(xiàn)長壽的秀麗隱桿線蟲突變體和用具有抗糖化作用的利福平處理的突變體的熒光降低，壽命延長，而用核糖處理的秀麗隱桿線蟲的熒光增加，核糖具有抗糖化作用。強糖化作用。此外，當不發(fā)熒光的年輕秀麗隱桿線蟲的蛋白質(zhì)提取物被人工糖化時，它們發(fā)出的熒光波長與老秀麗隱桿線蟲相同，表明這種熒光、AGEs 和衰老之間有很強的關(guān)系。通過分析老年和年輕蠕蟲中表達的所有蛋白質(zhì)并用熒光顯微鏡觀察這一結(jié)果，該團隊發(fā)現(xiàn)這種熒光來自 AGEs 衍生的卵黃蛋白原(圖 2)。

這表明蠕蟲身體發(fā)出的特定波長的熒光會反射 AGEs，通過測量這種熒光，可以估計體內(nèi) AGEs 的數(shù)量，這表明將其用作衰老指標的可能性。

由于秀麗隱桿線蟲的身體是透明的，因此可以在動物還活著的時候觀察體內(nèi)的熒光強度，它們的壽命約為三周。未來，本研究中提出的方法有望用于秀麗隱桿線蟲，以尋找與抗糖化和抗衰老相關(guān)的食物材料。

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