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“乙酰辅酶A”或能续充人类寿命

阅读次数:184 作者: 张医浩 发布时间:2020-08-10
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 “乙酰辅酶A”或能续充人类寿命

    越来越多的人认识到,细胞的代谢状态对染色质的整体修饰具有深刻而动态的影响,线粒体是能量代谢的工厂,也影响和调节着人类的寿命。在线粒体中进行的三羧酸循环,是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路。这些营养素生物氧化后都会生成乙酰辅酶A(CoA),然后进入三羧酸循环进行降解,这个过程对维持呼吸和产生能量十分重要。那么代谢物乙酰辅酶A和衰老之间有什么联系?

    近日,中国科学院遗传学和发育生物学研究所,发表在《Science Advances》的一篇文章,首次揭示了代谢物乙酰辅酶A能通过重塑染色体来影响衰老的进程。首先,研究小组利用免疫沉淀与蛋白质谱分析了线粒体应激反应通路中重要的转录因子DVE-1和NuRD复合体之间的关系。结果发现,NuRD复合体在调节线粒体应激反应中起特定作用,线粒体应激还会导致NuRD复合体的在核中积累。接着,研究小组考察了野生型和NuRD突变型的动物中NuRD成分的变化对染色质结构的影响。结果表明,NuRD复合物是线粒体应激引起的染色质重塑所必需的。研究人员进一步从线粒体应激时主要的代谢变化入手,考察了重要的代谢通路的参与者“乙酰辅酶A”对这些代谢信号的影响以及与NuRD诱导的染色体重塑之间的关系。结果发现,降低线粒体电子传输链(ETC)的活性会影响线粒体呼吸功能,引起三羧酸循环(TCA)的参与者“乙酰辅酶A”的减少,从而导致组蛋白乙酰化减少和染色质重塑。但是,这怎么和衰老联系起来呢?紧接着研究人员做了一个有趣的实验,通过补充营养(柠檬酸盐,乙酸盐,丙酮酸盐和葡萄糖)以恢复乙酰辅酶A水平,观察在线粒体应激状态下对动物寿命的影响。结果令人惊讶:动物可以在发育过程中调节细胞代谢变化和膳食营养素的输入水平,从而形成染色质结构,留下持久的表观遗传学特征,最终决定了衰老的进程。

    总之,这项研究发现,在线粒体应激时,受损的三羧酸循环会导致柠檬酸水平降低,乙酰辅酶A的产生减少,从而诱导NuRD和含同源结构域的转录因子DVE-1的核积累,降低组蛋白乙酰化和染色质重组,从而影响寿命。

 

参考文献:D Zhu, X Wu, J Zhou, X Li, X Huang, et al, (2020). NuRD mediates mitochondrial stress–induced longevity via chromatin remodeling in response to acetyl-CoA level. Science Advances. 

 

撰写人:吕佳/吕金伟

 

 

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