衰老大腦的蛋白質(zhì)圖譜

隨著年齡的增長(zhǎng)，大腦內(nèi)皮細(xì)胞（BEC）功能的相關(guān)衰退在神經(jīng)退行性疾病中扮演了關(guān)鍵角色。盡管目前已經(jīng)有關(guān)于BEC轉(zhuǎn)錄組的綜合圖譜可用，但是關(guān)于蛋白質(zhì)組學(xué)的資料仍然缺乏。

為了使大腦中的神經(jīng)元順利工作并能夠處理信息，中樞神經(jīng)系統(tǒng)需要一個(gè)嚴(yán)格調(diào)節(jié)的環(huán)境。這是由血腦屏障維持的，即血管內(nèi)壁的特化腦內(nèi)皮細(xì)胞調(diào)節(jié)循環(huán)系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)之間的分子交換。早期的研究表明，依賴于這些細(xì)胞的各種功能，如血腦屏障的完整性或?qū)Υ竽X血液供應(yīng)的調(diào)節(jié)，會(huì)隨著人的一生而下降。這種失調(diào)會(huì)導(dǎo)致腦血管功能障礙，因此是中風(fēng)和癡呆等疾病的主要誘因。然而，導(dǎo)致這種功能喪失的分子變化在很大程度上仍然是模糊的。

慕尼黑大學(xué)教授，慕尼黑大學(xué)醫(yī)院中風(fēng)和癡呆癥研究所所長(zhǎng)，協(xié)同卓越集群首席研究員Martin Dichgans說(shuō)：“轉(zhuǎn)錄組——也就是說(shuō)，內(nèi)皮細(xì)胞中包含的RNA——已經(jīng)被相當(dāng)全面地繪制出來(lái)了。一直缺乏的是細(xì)胞中整套蛋白質(zhì)的相應(yīng)數(shù)據(jù)，即蛋白質(zhì)組。”發(fā)表在《Nature Aging》雜志上的一項(xiàng)研究，由LMU和SyNergy的研究人員做出了重大貢獻(xiàn)，現(xiàn)在已經(jīng)縮小了這一知識(shí)差距。

為了深入了解衰老如何影響內(nèi)皮細(xì)胞的信號(hào)通路，研究人員研究人員開(kāi)展了分子譜研究，開(kāi)發(fā)了一種基于磁珠激活細(xì)胞分選技術(shù)的小鼠BEC富集方案，該方案與蛋白質(zhì)組學(xué)分析兼容，以調(diào)查腦內(nèi)皮細(xì)胞的不同成分，并在大型數(shù)據(jù)庫(kù)中收集他們的發(fā)現(xiàn)，并且揭示了衰老過(guò)程中蛋白質(zhì)豐度變化的概況。

通過(guò)無(wú)監(jiān)督聚類分析，研究人員觀察到與生物學(xué)功能相關(guān)的年齡相關(guān)蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)的分離，包括囊泡介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的下調(diào)。研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵的內(nèi)吞作用和受體循環(huán)調(diào)節(jié)因子（尤其是Arf6）出現(xiàn)了失調(diào)，巨噬細(xì)胞吞噬作用和溶酶體降解過(guò)程也受到了影響。在基因敲除和過(guò)表達(dá)實(shí)驗(yàn)中，Arf6對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞中的內(nèi)吞作用通路產(chǎn)生了影響。

這一研究方法揭示了一些轉(zhuǎn)錄組研究未能發(fā)現(xiàn)的變化，例如囊泡貨物和受體配體（包括Apoe）的積累。對(duì)Apoe缺失小鼠的BEC進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析，揭示了一個(gè)加速衰老的特征。這些發(fā)現(xiàn)為分析衰老過(guò)程中BEC功能提供了一個(gè)寶貴的資源。

這項(xiàng)研究的重要性在于，它不僅提供了關(guān)于衰老如何影響大腦內(nèi)皮細(xì)胞功能的深入見(jiàn)解，而且還為開(kāi)發(fā)針對(duì)神經(jīng)退行性疾病的潛在治療策略提供了科學(xué)依據(jù)。通過(guò)揭示衰老過(guò)程中BEC蛋白質(zhì)組的變化，科學(xué)家們可以更好地理解與年齡相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病的分子機(jī)制，并可能識(shí)別出新的治療靶點(diǎn)。

此外，這項(xiàng)研究還強(qiáng)調(diào)了蛋白質(zhì)組學(xué)在理解細(xì)胞功能和疾病進(jìn)程中的重要性。與轉(zhuǎn)錄組學(xué)相比，蛋白質(zhì)組學(xué)能夠提供更直接的關(guān)于細(xì)胞狀態(tài)和功能的信息，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是細(xì)胞活動(dòng)的直接執(zhí)行者。因此，將蛋白質(zhì)組學(xué)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)相結(jié)合，可以更全面地理解細(xì)胞如何在衰老過(guò)程中適應(yīng)和變化，從而為未來(lái)的研究和治療干預(yù)提供更準(zhǔn)確的方向。

特異表達(dá)的新陳代謝

在這項(xiàng)研究中，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種富集小鼠腦內(nèi)皮細(xì)胞的方案，這使得解決與年齡相關(guān)的蛋白質(zhì)組成變化成為可能。利用無(wú)監(jiān)督(計(jì)算機(jī)輔助)聚類分析，科學(xué)家們將這些蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)與生物功能聯(lián)系起來(lái)。

Dichgans說(shuō):“我們的研究結(jié)果表明，在細(xì)胞吸收物質(zhì)、受體再循環(huán)以及被稱為溶酶體的特定細(xì)胞區(qū)室中的分子降解過(guò)程中，關(guān)鍵分子存在失調(diào)。最顯著的變化之一是參與囊泡介導(dǎo)運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)的減少。此外，該研究提供的證據(jù)表明，載脂蛋白E(一種參與脂質(zhì)代謝的蛋白質(zhì))的缺乏會(huì)導(dǎo)致內(nèi)皮加速老化。這些結(jié)果補(bǔ)充并擴(kuò)展了對(duì)衰老過(guò)程中腦內(nèi)皮細(xì)胞RNA測(cè)序的研究結(jié)果，我們的蛋白質(zhì)組學(xué)方法捕獲了在RNA水平上無(wú)法檢測(cè)到的過(guò)程。”

總的來(lái)說(shuō)，該研究為理解衰老過(guò)程中重要的內(nèi)皮信號(hào)通路提供了一個(gè)框架，并為未來(lái)分析腦內(nèi)皮功能提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。研究人員正在將他們關(guān)于小鼠內(nèi)皮細(xì)胞中與年齡相關(guān)的蛋白質(zhì)豐度的數(shù)據(jù)放在一個(gè)可公開(kāi)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以供進(jìn)一步使用。

來(lái)源：Nature Aging

亞氯酸鈉（Sodium hypochlorite，化學(xué)式：NaClO）是一種無(wú)色或淡黃色液體，常用作漂白劑和消毒劑。以下是亞氯酸鈉的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 氧化性：亞氯酸鈉是一種氧化性化合物，能夠與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。

2. 氯化性：亞氯酸鈉在水中能夠迅速分解，生成次氯酸（HClO）和氫氧化鈉（NaOH）。亞氯酸是一種比亞氯酸鈉更強(qiáng)的氧化劑。

3. 消毒性：亞氯酸鈉具有較強(qiáng)的殺菌消毒作用，可用消毒水源、池塘和水處理。

4. 漂白性：亞氯酸鈉可用作漂白劑，能夠?qū)⒃S多染料和有機(jī)物氧化漂白。

5. 不穩(wěn)定性：亞氯酸鈉在陽(yáng)光照射下會(huì)逐漸分解，所以需要存放在暗處，避免陽(yáng)光直射。

需要注意的是，亞氯酸鈉是一種腐蝕性較強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)，在處理和使用時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時(shí)，避免與酸性物質(zhì)或易燃物質(zhì)接觸，以免引發(fā)危險(xiǎn)反應(yīng)。