概括
klotho 蛋白质以希腊命运之一命名。 据说这个神话人物创造和控制生命之线,并决定神和凡人的死亡时间[1]。
klotho 蛋白于 1997 年由日本的一个研究小组首次发现,该团队还发现了 klotho 对衰老过程的某些方面的抑制作用。 在这项研究中,研究小组还了解到,小鼠的缺陷 klotho 基因会导致类似于人类衰老的综合征,包括寿命缩短、不育、动脉硬化、皮肤萎缩、骨质疏松症和肺气肿。
后来的研究发现,被设计为产生更多klotho的小鼠寿命更长[2-3],这在人类身上也得到了证实; 生产较多 klotho 的人往往比生产较少的人活得更长。
klotho 蛋白作为一种循环激素,与细胞表面受体结合,抑制胰岛素和胰岛素样生长因子 1 (IGF1) 的细胞内信号; 它是一种进化上保守的延长寿命的机制。
IGF-1 通过与细胞表面的特殊受体结合来抑制生长激素 (GH) 的分泌。 与胰岛素一样,IGF-1 也参与葡萄糖感应。 它和胰岛素都是胰岛素和胰岛素样生长因子 (IIS) 通路的一部分,这对于调节我们衰老的速度很重要。 我们在有关解除管制的营养感应的文章中详细讨论了 IIS 通路的作用。
加州大学旧金山分校的研究员 Dena Dubal 博士对通过使用 klotho 直接针对衰老过程来治疗神经退行性疾病的潜力感兴趣。 只有大约 20% 的人具有高水平的 klotho,这似乎可以保护大脑免受神经退行性疾病的侵害,例如阿尔茨海默氏症。 Dubal 博士希望每个人都能从 klotho 的保护作用中受益。
在她的研究中,她发现通过简单地将一种蛋白质直接注射到小鼠体内,她可以给它们带来与基因高 klotho 水平相同的效果,并且在单次治疗后的短短四小时内大脑功能得到改善[4]。
Dubal 博士现在正在跟进这项研究,以了解血液中的 klotho 如何在不穿过血脑屏障的情况下与大脑相互作用。 一旦发现这一点,就可以开始开发一种可以通过直接针对衰老过程来预防神经退行性疾病的疗法。
参考
[1] Kuro-o, M., Matsumura, Y., Aizawa, H., Kawaguchi, H., Suga, T., Utsugi, T., … & Iwasaki, H. (1997). Mutation of the mouse klotho gene leads to a syndrome resembling ageing. nature, 390(6655), 45.
[2] Kurosu, H., Yamamoto, M., Clark, J. D., Pastor, J. V., Nandi, A., Gurnani, P., … & Shimomura, I. (2005). Suppression of aging in mice by the hormone Klotho. Science, 309(5742), 1829-1833.
[3] Dubal, D. B., Zhu, L., Sanchez, P. E., Worden, K., Broestl, L., Johnson, E., … & Kuro-o, M. (2015). Life extension factor klotho prevents mortality and enhances cognition in hAPP transgenic mice. Journal of Neuroscience, 35(6), 2358-2371.
[4] Dubal, D. B., Yokoyama, J. S., Zhu, L., Broestl, L., Worden, K., Wang, D., … & Ho, K. (2014). Life extension factor klotho enhances cognition. Cell reports, 7(4), 1065-1076.
网站: 加州大学旧金山分校记忆与衰老中心