Undersøgelse afslører nøglerollen af glutamat-tRNA-fragmenter i hjernens aldring og Alzheimers sygdom
Sidst revideret: 14.06.2024
Alt iLive-indhold gennemgås medie eller kontrolleres for at sikre så meget faktuel nøjagtighed som muligt.
Vi har strenge sourcing retningslinjer og kun link til velrenommerede medie websteder, akademiske forskningsinstitutioner og, når det er muligt, medicinsk peer reviewed undersøgelser. Bemærk at tallene inden for parentes ([1], [2] osv.) Er klikbare links til disse undersøgelser.
Hvis du mener, at noget af vores indhold er unøjagtigt, forældet eller på anden måde tvivlsomt, skal du vælge det og trykke på Ctrl + Enter.
En forskningsartikel offentliggjort i journal of Cell Metabolism af professor Liu Qiangs team fra University of Science and Technology of China (USTC) afslører glutamats kritiske rolle tRNA-fragmenter i hjernens aldring og Alzheimers sygdom.
Undersøgelsen afslørede aldersrelateret akkumulering af Glu-5'tsRNA-CTC, et lille transfer RNA (tsRNA)-afledt RNA, der genereres fra det nuklear-kodede tRNAGlu i mitokondrierne af glutaminerge neuroner. Denne unormale ophobning forstyrrer mitokondriel proteinoversættelse og cristae-struktur, hvilket i sidste ende fremskynder de patologiske processer af hjernealdring og Alzheimers sygdom.
Hjernens aldring er en uundgåelig naturlig proces, der fører til et fald i kognitiv funktion. Alzheimers sygdom, en neurodegenerativ tilstand, er den mest almindelige årsag til demens hos ældre voksne, hvor kognitiv svækkelse er et fremtrædende træk. Mitokondrier giver celler energi. Forskning har vist, at mitokondriel dysfunktion er tæt forbundet med hjernens aldring og Alzheimers sygdom.
Mitokondriel Glu-5'tsRNA-CTC forstyrrer bindingen af mt-tRNALeu og leucyl-tRNA synthetase 2 (LARS2), hvilket hæmmer mt-tRNALeu aminoacylering og translation af mitokondrie-kodede proteiner. Defekter i mitokondriel translation forstyrrer cristae-arkitekturen, hvilket fører til nedsat glutaminase (GLS)-afhængig glutaminproduktion og nedsatte synaptiske glutamatniveauer. Derudover kan reduktion af Glu-5'tsRNA-CTC-niveauer beskytte den aldrende hjerne mod aldersrelaterede defekter i mitokondrielle cristae, glutaminmetabolisme, synapsestruktur og hukommelse.
Skematisk repræsentation af de regulerende mekanismer af tRNA-fragmenter i hjernens aldring og Alzheimers sygdom. LIU Qiang et al.
Liu og hans team har kastet lys over den vigtige rolle, som glutamat-tRNA-fragmenter spiller i hjernens aldring og Alzheimers sygdom, hvilket tyder på nye tilgange til at bremse kognitiv tilbagegang. Forskerne udviklede antisense-oligonukleotider, der målrettede disse tRNA-fragmenter og injicerede dem i hjernen på gamle mus. Denne intervention lindrede indlærings- og hukommelsesproblemer betydeligt hos gamle mus.
Ud over at belyse den fysiologiske rolle af normal mitokondriel cristae-ultrastruktur i opretholdelsen af glutamatniveauer, identificerede denne undersøgelse også den patologiske rolle af transfer-RNA'er i hjernens aldring og aldersrelateret hukommelsesnedgang.