饮食限制诱导的SGs延长寿命依赖于AMPK-eEF2K信号通路

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应力颗粒(SGs)是一种非膜性的细胞器,在各种胁迫作用下动态地进行组装和分解。在应激条件下,mRNA以及翻译因子被隔离在SGs当中,进而抑制蛋白的合成。已有研究证实SGs的形成有助于细胞存活以及对应激能力的抵抗。然而,SGs在衰老和寿命调节的生理作用研究还比较缺乏。

20204月台湾阳明大学Tsui-TingChing团队在aging cell上发表了题为AMPK-mediated formation of stress granules is required for dietaryrestriction-induced longevity in Caenorhabditis elegans的文章。发现AMPK信号通路调节的SGs的形成是饮食限制延长寿命所必须的

研究团队首先构建TIAR-1GFP融合蛋白,通过GFP含量作为判断线虫体内SGs水平的报告系统。发现在37℃热激、饥饿以及饮食限制条件下,线虫中SGs含量都会增加,表明热激、饥饿以及饮食限制都可诱导SGs的产生。

由于hsf-1是已知的参与热应激的调节因子,研究团队想知道hsf-1是否参与热激下SGs的形成。结果发现hsf-1 RNAi后热激下SGs增加显著降低,表明hsf-1参与了热激下SGs的形成。同时团队观察到饥饿状态下SGs的形成也需要hsf-1的参与,但是饮食限制时SGs的形成并不依赖hsf-1

先前已有研究发现AMPK的活化能促进SGs的形成,是否AMPK参与了热胁迫、饥饿以及饮食限制诱导的SGs的产生呢?团队通过RNAi或突变AMPK通路关键蛋白efk-1时,饥饿并不能诱导SGs的形成,饮食限制诱导SGs的形成部分受到影响,而热激下SGs的形成不受影响,表明AMPK通路是饥饿诱导SGs形成所必须。且发现AMPK下游蛋白eef-2参与饮食限制诱导的SGs的形成。

之后团队观察SGs的形成与线虫寿命关系,发现SGs是饮食限制诱导寿命延长所需要的,且依赖AMPK通路的参与。

总的来说,本研究发现急促的热胁迫、饥饿以及饮食限制都能够促进SGs的形成。发现热胁迫和饥饿诱导的SGs形成依赖于HSF-1,而饮食限制导致的SGs形成并不需要HSF-1。另一方面,饥饿以及饮食限制诱导SGs的形成依赖于AMPK-eEF2K,而热应激诱导的SGs则不依赖此通路。并且发现AMPK-eEF2K信号通路调节的SGs形成是饮食限制延长寿命所必须的。文章揭示了一个SGs形成在饮食限制延长寿命中的作用。

文章思路比较清晰,但略显简单。通过热激、饮食限制以及饥饿处理观察到诱导产生SGs,简单实验验证了参与调节的可能通路。《aging cell》影响因子也不算低,7分左右,但文章质量与影响因子比较接近的《eLife》比,差了点意思。

参考文献

  1. Anderson, P., & Kedersha,N. (2008). Stress granules: The Tao of RNA triage. Trends in BiochemicalSciences, 33(3), 141–150.
  2. Anderson, P., Kedersha, N.,& Ivanov, P. (2015). Stress granules, P-bodies and cancer. Biochimica EtBiophysica Acta, 1849(7), 861–870.
  3. Ching, T. T., & Hsu, A. L.(2011). Solid plate-based dietary restriction in Caenorhabditis elegans. Journal of Visualized Experiments, (51),e2701.
  4. Curtis, R., O’Connor, G., &DiStefano, P. S. (2006). Aging networks in Caenorhabditiselegans: AMP-activated protein kinase (aak-2) links multiple aging andmetabolism pathways. Aging Cell, 5(2), 119–126.

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