客觀日本

大阪大學發現控制細胞老化與年輕化的新分子機制,有望促進開發抗老化技術

2025年03月19日 生物醫藥

當細胞老化時,其體積會變大,應力纖維(細胞骨架)會變粗,但其機制此前並不明確。大阪大學研究生院基礎工學研究科的Pirawan Chantachotikul特任研究員和出口真次教授等人組成的研究團隊發現,AP2A1(適配體蛋白2α1次單元)在老化過程中,對維持肥大化纖維母細胞的結構發揮著至關重要的作用。此外,研究團隊還明確了AP2A1與上皮細胞的老化也存在聯繫。上述發現將有望促進開發抗老化藥物等有關延緩老化、延長健康壽命的技術,還有望應用於治療與老化相關的疾病。相關研究成果已發表在期刊《Cellular Signalling》上。

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圖1. 在細胞老化(克隆性老化、紫外線照射、抗癌藥物治療)過程中,纖維母細胞和上皮細胞中AP2A1的表達量會持續增加。AP2A1與整合素β1共同沿應力纖維移動,通過增強細胞-基質間的黏著,從而支撐肥大化細胞的結構。抑制AP2A1的表達時,會觀察到與細胞老化(senescence)相反的反應(例如老化標誌物的表達量下降、細胞增殖及遷移能力的增強等),也就是年輕化現象(rejuvenation)(供圖:大阪大學)

此次,研究團隊通過整合分子生物學、成像分析及工程學方法進行了解析。確認了在纖維母細胞中,隨著細胞老化,AP2A1會沿著應力纖維高表達。此外,研究發現抑制AP2A1表達可逆轉細胞老化的典型特徵。研究表明,AP2A1可能通過沿應力纖維移動,並將整合素β1輸送至細胞-基質間的黏著位點,強化黏著作用以維持老化細胞的肥大形態,從而參與對細胞老化與年輕化的調控。除克隆性老化外,研究還發現在紫外線或藥物治療誘導的老化細胞(纖維母細胞、上皮細胞)中,AP2A1的表達也會同樣增加。這表明AP2A1有可能成為細胞老化標誌物及老化相關疾病的潛在治療靶點。

出口教授表示:「過去已經證實,在持續培養細胞(細胞老化時),細胞體積會變大,應力纖維(細胞骨架)會變粗,但其中的具體機制並不清楚。此次研究中,我們明確了AP2A1分子在細胞及應力纖維的肥大化過程中的作用。目前我們仍在推進研究,並希望在控制細胞老化方面取得更有意義的成果。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Cellular Signalling
論文:AP2A1 modulates cell states between senescence and rejuvenation
DOI:doi.org/10.1016/j.cellsig.2025.111616