抑制衰老小鼠体内的STING蛋白可导致炎症减少以及记忆和身体功能改善,突显了一种缓解衰老相关挑战的有前途的方法。
随着年龄增长,我们的身体会发生各种变化,影响整体健康,并使我们更容易患病。衰老过程中的一个常见因素是低度炎症,它导致与年龄相关的衰退和损伤。然而,导致这种炎症的确切途径及其对自然衰老的影响至今仍不明确。
cGAS/STING在衰老中的作用
洛桑联邦理工学院的一项新研究表明,一种称为cGAS/STING的分子信号通路在驱动衰老过程中的慢性炎症和功能衰退中起着关键作用。通过阻断STING蛋白,研究人员能够抑制衰老细胞和组织中的炎症反应,从而改善组织功能。
cGAS/STING是一种检测细胞中DNA存在的分子信号通路,涉及两种蛋白质:环GMP-AMP合酶和干扰素基因刺激因子。当被激活时,cGAS/STING触发免疫反应以防御病毒和细菌感染。
cGAS/STING与细胞衰老之间的联系
Ablasser及其同事先前的工作已将cGAS/STING与许多生物过程联系起来,包括细胞衰老,这是衰老的一个标志。基于此,研究人员研究了它是否可能是衰老过程中适应不良的免疫反应的基础。
该研究发现,激活STING蛋白会触发小胶质细胞(大脑的第一道防线免疫细胞)中特定的基因活动模式。这些基因激活模式与在特定神经退行性疾病(如阿尔茨海默病和衰老)中出现的小胶质细胞中的模式相匹配。
“在寻找衰老过程中参与cGAS-STING通路的机制时,我们考虑了异常的线粒体DNA片段,”Ablasser说。“线粒体(负责能量产生的细胞器)在衰老和疾病中功能紊乱是众所周知的。事实上,在老年(而非年轻)小鼠的小胶质细胞中,来自线粒体的DNA在细胞质中积累,这表明cGAS-STING通路导致衰老大脑炎症的一种可能机制。”
阻断STING对衰老的影响
研究人员研究了在衰老小鼠中阻断STING蛋白的效果。正如预期,鉴于其在驱动炎症中的核心作用,抑制STING减轻了外周和大脑中的炎症标志物。更重要的是,接受STING抑制剂治疗的动物在空间记忆和关联记忆方面表现出显著的增强。STING阻断还影响了身体功能,改善了肌肉力量和耐力。
这项研究增进了我们对衰老相关炎症的理解,并为减缓与年龄相关的神经退行性疾病中的认知退化提供了潜在策略。对小胶质细胞依赖性神经毒性的神经免疫相互作用的精确阐明也为未来神经退行性疾病的研究带来了希望。
参考原文: Muhammet F. Gulen, et al. “cGAS–STING drives ageing-related inflammation and neurodegeneration”. Nature. 2 August 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06373-1.