研究眼睛老化过程的科学家们,围绕所谓的“年轻”蛋白质的作用做出了重要发现,并展示了它如何促进维持我们视力的细胞循环过程。 对缺失这种蛋白质的小鼠进行的实验导致视网膜快速退化,这表明这种蛋白质对与年龄相关的视力丧失具有重要的保护作用。
上图:一项新的研究揭示了一种所谓的“青春”蛋白质在预防与年龄相关的视力丧失方面的重要作用。
这项研究由美国国家眼科研究所的科学家领导,主要研究一种名为色素上皮衍生因子(PEDF)的蛋白质。这种蛋白质在眼睛的自然循环过程中起着重要的调节作用。它是由一层被称为“视网膜色素上皮(RPE)”的支持细胞产生的,它位于视网膜感光感光细胞的下方,并在它们的外缘磨损时帮助回收和补充它们。这种能力会随着我们年龄的增长而下降,在老年性黄斑变性(AMD)患者中会导致视力下降。
该研究的资深作者帕特里夏·贝塞拉(Patricia Becerra)说:“人们把 PEDF 称为‘青春’蛋白,因为它在年轻人的视网膜中含量丰富,但随着年龄的增长,它会下降。”这项研究首次表明,仅仅去除 PEDF 就会导致一系列类似于视网膜衰老的基因变化。
由于 PEDF 是由 RPE 细胞分泌的,它与一种名为“PEDF- r”的受体结合,并帮助分解包裹在光感受器细胞外段的脂质分子。这是循环过程的一个关键功能,可以保持受体细胞的新鲜和功能,虽然之前的工作已经确定 PEDF 水平会随着我们年龄的增长而下降,但目前尚不清楚这是导致视力下降的积极因素,还是与视力下降有关。
因此,科学家们对小鼠进行了改造,使其缺乏 PEDF 基因,并研究了视网膜的细胞结构。这表明 RPE 细胞核增大了,研究小组认为这表明细胞 DNA 发生了变化。这些细胞还开启了四个与衰老相关的基因,PEDF受体的水平远低于正常水平。此外,视网膜的 RPE 层具有未加工的脂质和外段成分的积聚。
该研究的主要作者伊万·雷布斯丁(Ivan Rebustin)说:“最引人注目的事情之一是,在缺乏PEDF蛋白的小鼠中,RPE细胞表面PEDF受体的减少。似乎有某种与 PEDF 有关的反馈回路,维持了PEDF中 PEDF- r 和脂质代谢的水平。”
RPE层的这些改变和基因表达的变化,与衰老视网膜中看到的类似。科学家们说,因此,研究结果将PEDF定位为一种重要的保护和调节蛋白,这种蛋白与年龄有关,会改变视网膜的感光细胞,进而影响我们的视力。
帕特里夏·贝塞拉说:“我们一直想知道 PEDF 的丧失是由衰老引起的,还是正在导致衰老。这项研究,尤其是与脂质代谢和基因表达的改变有明显联系的研究,表明 PEDF 的丧失是视网膜衰老相关变化的驱动因素。”
这项研究发表在《国际分子科学杂志》上。
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