人类神经元和小鼠质细胞共同培养中的蛋白质静止和未折叠蛋白质反应动态揭示了细胞特异性衰老反应
Lea A Barny1, Sarah K Garcia2, Aiden J Houcek3,4,5
1Chemical and Physical Biology Program, Vanderbilt University Medical Center, Nashville, TN, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|August 20, 2025
概括
衰老的神经元保持蛋白质平衡 (蛋白质平衡),尽管存在一些ER-to-Golgi传输问题,激活特定的应激反应. 然而,随着年龄的增长,不论是神经元,质细胞的蛋白质稳定性都会大大下降.
科学领域:
- 神经科学
- 细胞生物学
- 蛋白质组学
背景情况:
- 蛋白质稳定对于细胞健康至关重要,特别是在长寿神经元中.
- 神经元在衰老过程中特别容易发生蛋白质稳定崩.
- 了解与年龄相关的蛋白质稳定变化对于大脑健康至关重要.
研究的目的:
- 研究神经元和细胞质中的特定细胞类型的与年龄相关的蛋白质稳定力学.
- 分析老化神经元和质细胞中的未折叠蛋白响应 (UPR) 激活.
- 为研究大脑衰老提供蛋白质资源.
主要方法:
- 使用人类神经元和小鼠细胞的双种共同培养模型.
- 使用数据独立获取 (DIA) LC-MS/MS蛋白质组学.
- 量化分支特定的UPR激活 (ATF6,IRE1/XBP1s,PERK) 和蛋白质稳定因子.
主要成果:
- 老化的神经元在很大程度上保持了蛋白质静止,其中一些ER-to-Golgi传输下降,但UPR激活 (ATF6,XBP1s,PERK).
- 细胞老化显示出蛋白质稳定和UPR组件的广泛下调,独立于神经元.
- 在暴露于ER压力因素时,老年神经元表现出刺激特异性的UPR调节.
结论:
- 衰老会导致大脑中细胞类型特异性的蛋白质适应.
- 神经元使用适应性UPR机制来应对与年龄相关的压力.
- 质细胞随着年龄的增长而发生更普遍的蛋白质稳定性下降.
