溶酶体研究发现微自噬对于预防衰老至关重要

变老还是不变老?衰老如何在细胞水平上影响生物体?什么机制可以帮助细胞在自身或外部伤害下生存?众所周知，溶酶体是极其重要的细胞结构，对于消化受损的细胞成分和病原体以及维持细胞和组织内的稳定性至关重要。但它们也可以修复吗?如果可以，如何修复?

在本月发表在EMBOReports上的一项研究中，大阪大学和奈良医科大学的研究人员表明，受损的溶酶体可以通过一种称为微自噬的机制进行修复，并确定了该过程的两个关键调节因子。

微自噬是大多数高等生物自噬的三种主要类型之一。这是一个受调节的过程，通过该过程，已经功能失调或不再需要的细胞成分被分解。尽管它被认为参与统称为溶酶体损伤反应的防御机制，但细节仍然未知。

溶酶体经常受损，溶酶体功能障碍与加速衰老和缩短寿命有关。在这项研究中，研究人员试图了解修复机制。为了确定溶酶体损伤反应的新型调节剂，他们专注于称为Hippo途径的信号传导途径，该途径控制细胞生长等多个过程。

他们敲低了人类细胞中Hippo通路的各个成分，然后观察细胞是否能够对诱导的溶酶体损伤做出反应。该筛选揭示了一种名为丝氨酸-苏氨酸激酶38(STK38)的蛋白质对于溶酶体损伤反应至关重要。

然后他们发现STK38与一种称为运输(ESCRT)机器所需的内体分选复合物的蛋白质复合物一起工作，该复合物已知与溶酶体修复有关。

该研究的主要作者MonamiOgura解释说：“STK38将蛋白液泡蛋白分选4(VPS4)招募到受损的溶酶体中，对于在修复过程结束时拆卸ESCRT机制至关重要。”研究小组进一步发现，ESCRT机制的溶酶体膜修复是由微自噬介导的。

此外，他们还发现，自噬相关蛋白8(ATG8s)分子亚家族(关键的自噬蛋白，称为γ-氨基丁酸受体相关蛋白(GABARAP))的非典型脂化是这一过程所必需的。脂质化是用脂质延伸修饰ATG8的过程，是自噬中涉及的主要过程。在非规范脂质化中，ATG8被脂质化为单膜内溶酶体，而不是规范脂质化中看到的双膜吞噬泡。

研究人员表明，GABARAP对于溶酶体修复过程的第一步至关重要。

“我们表明，ATG8的非典型脂质化对于ESCRT机制最初募集到受损溶酶体及其随后的修复至关重要，”资深作者ShuheiNakamura解释道。

研究小组还表明，微自噬调节因子的耗尽会增加秀丽隐杆线虫的衰老细胞速度并缩短寿命。STK38和GABARAP都具有进化上保守的作用，表明该途径在维持溶酶体完整性、健康细胞功能以及预防细胞衰老和有机体衰老方面的重要性。这项研究提供的详细理解为促进健康老龄化铺平了道路，对于治疗与年龄相关的疾病具有巨大的治疗价值。