科学家首次在皮肤外层发现血红蛋白 可帮助保护皮肤免受损伤

科学家首次在皮肤外层发现血红蛋白可帮助保护皮肤免受损伤研究人员很想知道表皮--皮肤的最外层--是如何保护我们免受紫外线照射等环境挑战的，因此他们从分子层面研究了皮肤中的情况。该研究的通讯作者MasayukiAmagai说："表皮由角质化的分层鳞状上皮组成，主要由角质形成细胞构成。以前的研究发现，在角朊细胞分化和形成皮肤外层屏障的过程中，它们表达了多种具有保护功能的基因。然而，由于难以获得足够数量的分离终末分化的角质形成细胞来进行转录组分析，其他与屏障相关的基因逃脱了先前的保护"。表皮角质细胞起源于皮肤最深的一层（基底层），分化后向上移动形成数层。在角质细胞的分化阶段，已经发现了具有保护屏障功能的各种基因的表达，特应性皮炎等疾病就是由基因变异引起的。为了确定参与皮肤屏障机制的不明分子，研究人员分析了取自三个人的大腿和上臂的健康人皮肤的整个表皮和上表皮以及小鼠皮肤中的高表达基因。他们意外地发现，编码血红蛋白亚基之一的蛋白质α-球蛋白的HBA1/2基因在人类皮肤的上表皮中高度表达。同样，在小鼠皮肤中，Hba-a1/a2（相当于人类的HBA1/2）也在上表皮高度表达。Amagai说："我们对整个表皮和上表皮进行了转录组比较分析，这两种表皮都是用酶从人类和小鼠皮肤中分离出来的细胞薄片。我们发现，负责产生血红蛋白的基因在表皮上部高度活跃。为了证实这一发现，我们使用免疫染色法来观察表皮上部角质细胞中血红蛋白α蛋白的存在。"研究人员将UVA和UVB分别照射皮肤，发现UVA（而非UVB）能诱导表皮角质细胞中HBA1/2的表达。UVA照射是活性氧（ROS）介导的角质形成细胞损伤的主要原因。与对照组相比，HBA基因敲除的角朊细胞细胞内ROS水平明显增加，这表明HBA的表达被诱导以抑制表皮角朊细胞中UVA诱导的ROS生成。线粒体--细胞的能量生产者--对紫外线辐射产生的过量ROS特别敏感，紫外线辐射引起的线粒体功能障碍直接导致皮肤损伤，也称为光老化。Amagai说："我们的研究表明，表皮血红蛋白在氧化应激作用下上调，并能抑制人类角质细胞培养物中活性氧的产生。研究结果表明，血红蛋白α能保护角质形成细胞免受来自外部或内部的氧化应激，如紫外线辐射和线粒体功能受损。因此，角质形成细胞表达血红蛋白代表了一种防止皮肤老化和皮肤癌的内源性防御机制。"研究人员说，他们的发现为研究与ROS相关的皮肤疾病（如衰老和癌症）提供了重要的启示。该研究发表在《皮肤病学研究杂志》（JournalofInvestigativeDermatology）上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399297.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399297.htm

科学家揭示维生素D的抗衰老作用

科学家揭示维生素D的抗衰老作用在一项新研究中，来自釜山国立大学和韩国食品研究所的研究人员Joung-SunPark、Hyun-JinNa和Yung-JinKim旨在确定维生素D/维生素D受体途径在肠干细胞（ISC）老化过程中对分化肠细胞（EC）的保护作用。维生素D对中肠ISC中与年龄和氧化应激相关的超数中心体积累的抑制作用。资料来源：2024Parketal.研究人员指出："本研究旨在利用成年果蝇肠道模型，确定VitD/VDR在ISC老化过程中对分化EC的保护作用。"研究人员利用成熟的果蝇中肠模型进行干细胞衰老生物学研究，发现维生素D受体基因敲除可诱导肠系膜细胞增殖、肠系膜细胞死亡、肠系膜细胞衰老和肠内分泌细胞分化。此外，年龄和氧化应激诱导的ISC增殖和中心体扩增也会因维生素D处理而减少。总之，这项研究提供了维生素D/VDR通路抗衰老作用的直接证据，包括在衰老过程中保护心肌细胞，并为探索果蝇健康衰老增强的分子机制提供了宝贵的见解。"我们的发现直接证明了维生素D/维生素D受体通路的抗衰老作用，并为果蝇健康衰老的分子机制提供了见解"。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426260.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426260.htm

揭开细胞动力源的秘密：科学家们揭开了线粒体的蛋白质图谱

揭开细胞动力源的秘密：科学家们揭开了线粒体的蛋白质图谱线粒体是细胞的"动力室"，在生物体的能量生产中发挥着关键作用，并参与各种代谢和信号过程。来自波恩大学医院和弗莱堡大学的研究人员现在已经对线粒体内的蛋白质组织有了系统的了解。线粒体的蛋白质图谱为进一步探索这些细胞动力源的功能奠定了重要基础，并对疾病的理解产生了影响。这项新研究最近发表在著名的《自然》杂志上。线粒体是细胞的重要组成部分，被一层双膜所包围，将它们与细胞的其他部分分开。它们产生维持这些活动所需的大部分能量。除了能量生产，线粒体在新陈代谢和信号传递中发挥着关键作用，作为炎症过程和程序性细胞死亡的表面。从线粒体进入门移除被捕蛋白质的质量控制机制的模型。资料来源：Schulte等人，2023年《自然》杂志线粒体的缺陷导致了许多疾病，尤其是神经系统的疾病。因此，对线粒体过程的分子理解对基础医学研究具有最重要的意义。细胞中的分子工作者通常是蛋白质。线粒体可以包含大约1000个或更多不同的蛋白质。为了执行功能，这些分子中的几个经常一起工作，形成一个蛋白质机器，也称为蛋白质复合物。蛋白质还在分子过程的执行和调节中相互作用。然而，人们对线粒体蛋白质在这种复合体中的组织结构知之甚少。英国广播公司的托马斯-贝克尔教授和法比安-登-布拉夫博士的研究小组与弗莱堡大学的贝恩德-法克勒教授、乌韦-舒尔特博士和尼古拉斯-普凡纳教授的研究小组一起，创建了一个蛋白质复合物中蛋白质组织的高分辨率图像，称为MitCOM。这涉及一种被称为复合体分析的特殊方法，以前所未有的分辨率记录单个蛋白质的指纹。MitCOM揭示了来自面包酵母的90%以上的线粒体蛋白在蛋白质复合物中的组织。这使得新的蛋白质-蛋白质相互作用和蛋白质复合体的鉴定成为可能--这对进一步的研究非常重要。UKB的研究人员与合作研究中心1218"线粒体对细胞功能的调节"项目合作，展示了这一数据集如何被用来阐明新的过程。线粒体从细胞的液体部分（称为细胞膜）输入99%的蛋白质。在这个过程中，一种被称为TOM复合体的机制使这些蛋白质通过膜被吸收到线粒体中。然而，当蛋白质在运输过程中被卡住时，它们是如何从TOM复合体中移除的，这一点在很大程度上还不清楚。为了阐明这一点，Becker教授和denBrave博士领导的团队使用了MitCOM数据集的信息。结果表明，非输入的蛋白质被专门标记为细胞降解。博士生ArushiGupta的研究进一步揭示了这些被标记的蛋白质随后被定向降解的途径。了解这些过程很重要，因为蛋白质输入的缺陷可能导致细胞损伤和神经系统疾病。"我们研究中的例子证明了MitCOM数据集在阐明新机制和途径方面的巨大潜力。因此，这个蛋白质地图代表了进一步研究的重要信息来源，它将帮助我们了解细胞动力源的功能和起源，"UKB生物化学和分子生物学研究所所长贝克尔教授说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348957.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348957.htm

美国北卡罗纳大学的研究表明，常见的人造甜味剂三氯蔗糖在使用后产生一种叫做三氯蔗糖-6-乙酸酯的物质，这种物质会破坏暴漏与该物质的

美国北卡罗纳大学的研究表明，常见的人造甜味剂三氯蔗糖在使用后产生一种叫做三氯蔗糖-6-乙酸酯的物质，这种物质会破坏暴漏与该物质的细胞中的DNA，表现出典型的染色体断裂特征，且三氯蔗糖-6-乙酸酯显著增加了与炎症、氧化应激和癌症相关的基因的表达。研究人员将三氯蔗糖和三氯蔗糖-6-乙酸酯暴漏于肠道上皮组织时，发现这两种物质都会改变肠道上皮细胞的渗透性。来源：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10937404.2023.2213903投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

科学家发现可逆转线粒体功能失调并缓解心力衰竭的药物

科学家发现可逆转线粒体功能失调并缓解心力衰竭的药物尽管治疗手段在不断进步，但心力衰竭仍然与高死亡率、高发病率和生活质量下降有关。为了解决这个问题，圣保罗大学（USP）的研究人员研究了导致心力衰竭的细胞功能障碍，并发现了一种可以逆转这种障碍的分子。圣保罗大学的研究人员此前已经证明，心力衰竭与线粒体功能失调有关，线粒体通常负责为人体细胞提供动力，研究人员将其比喻为汽车发动机。该研究的共同通讯作者胡里奥-费雷拉说："当汽车发动机运转不正常时，能量转换就会受损，效率下降，污染增加。"费雷拉所说的"污染物"就是有毒的醛类物质--4-羟基壬烯醛（4-HNE），它是心力衰竭时线粒体功能障碍的副产品。"每个细胞都有成百上千个线粒体，当它们运行不正常时，产生的醛足以毒害整个细胞。我们在这项最新研究中发现，过多的4-羟基壬烯醛会关闭细胞的一个重要功能：处理microRNA。"microRNA（miRNA）是一种小型非编码RNA，在基因调控中发挥着重要作用。miRNA的形成受到破坏与多种疾病有关，包括癌症、神经退行性疾病和心血管疾病。研究人员利用质谱分析法观察到，4-HNE会不可逆地与Dicer结合并使其失活，Dicer是由DICER1基因编码的一种酶，对miRNA的形成至关重要。这是一种以前从未见过的机制。费雷拉说："在这项研究中，我们发现了啮齿动物和人类由于心力衰竭导致的醛积累而使Dicer失活的化学变化。这是一种迄今未知的机制。关键在于，Dicer是负责细胞生物学整体控制的microRNA的形成和成熟的限制酶。"研究人员在人体心脏组织样本上使用一种名为AD-9308的药物，能够恢复Dicer的活性，逆转心衰的影响，改善啮齿动物模型的心脏功能。在之前的一项研究中，AD-9308被证明能激活线粒体醛脱氢酶2（ALDH2），这是一种解毒4-HNE的主要酶，能有效治疗小鼠的心肌病。"总之，AD-9308能刺激病变细胞清除醛，降低'关闭'Dicer的可能性，从而保护心脏细胞，"费雷拉说。"这往往会使微RNA谱更接近健康心脏的微RNA谱"。研究人员与台湾和美国的生物制药公司ForeseePharmaceuticals合作开展了这项研究，ForeseePharmaceuticals是AD-9308的生产商。目前的研究不仅让人们对心力衰竭的发病机制有了新的认识，还为改善心力衰竭患者的预后提供了新的治疗手段。这项研究发表在《欧洲心脏杂志》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395583.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395583.htm

线粒体崩溃：研究人员揭示 COVID-19 对重要器官的隐性攻击

线粒体崩溃：研究人员揭示COVID-19对重要器官的隐性攻击这些发现发表在《科学转化医学》（ScienceTranslationalMedicine）杂志上，为COVID-19的新型治疗策略铺平了道路。线粒体存在于我们身体的每一个细胞中。负责生成线粒体的基因分散在细胞核内的核DNA和每个线粒体内的线粒体DNA（mtDNA）上。先前的研究表明，SARS-CoV-2蛋白可与宿主细胞中的线粒体蛋白结合，从而可能导致线粒体功能障碍。为了了解SARS-CoV-2如何影响线粒体，CHOP线粒体和表观基因组医学中心（CMEM）的研究人员与COV-IRT的同事一起分析了线粒体基因表达，以检测病毒造成的差异。为此，他们综合分析了受影响患者的鼻咽组织和尸检组织以及动物模型。该研究的第一作者、CHOP的CMEM博士后研究员JosephGuarnieri博士说："人类患者的组织样本让我们能够观察线粒体基因表达在疾病开始和发展结束时受到的影响，而动物模型则让我们能够填补空白，观察基因表达差异随着时间的推移而发生的变化。"研究发现，在尸检组织中，肺部的线粒体基因表达已经恢复，但心脏、肾脏和肝脏的线粒体功能仍然受到抑制。在对动物模型进行研究并测量肺部病毒量达到高峰的时间时，尽管在大脑中没有观察到SARS-CoV-2的存在，但小脑中的线粒体基因表达却受到了抑制。其他动物模型显示，在SARS-CoV-2感染的中期阶段，肺部的线粒体功能开始恢复。综合来看，这些结果表明宿主细胞对最初感染的反应方式涉及肺部，但随着时间的推移，肺部的线粒体功能得到恢复，而在其他器官，特别是心脏，线粒体功能仍然受损。"这项研究为我们提供了强有力的证据，证明我们不能再把COVID-19严格地看作是一种上呼吸道疾病，而应该把它看作是一种影响多个器官的全身性疾病，"共同第一作者、CHOPCMEM主任道格拉斯-华莱士（DouglasC.Wallace）博士说。"我们在肺部以外的器官观察到的持续功能障碍表明，线粒体功能障碍可能会对这些患者的内脏器官造成长期损害。"虽然利用这些数据进行的未来研究将研究全身免疫和炎症反应可能是导致一些患者病情更加严重的原因，但研究小组在微RNA2392（miR-2392）中发现了一个潜在的治疗靶点，该靶点在本研究使用的人体组织样本中被证明可以调节线粒体功能。共同第一作者、生物统计学家、布罗德研究所客座研究员、COV-IRT创始人兼总裁AfshinBeheshti博士说："在感染SARS-CoV-2的患者血液中，这种microRNA上调，这不是我们通常期望看到的。中和这种microRNA可能会阻碍病毒的复制，为有可能出现与该疾病相关的更严重并发症的患者提供了另一种治疗选择"。今年早些时候，盖茨基金会向华莱士博士和CMEM提供了资助，用于研究世界人口中的mtDNA变异如何影响线粒体功能，从而影响个体对SARS-CoV-2的敏感性。华莱士认为，SARS-CoV-2明显影响线粒体功能的证明支持了线粒体功能的个体差异可能是COVID-19个体严重程度的一个因素的假设。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376709.htm