作者:Pesach Benson • 2026年11月3日

耶路撒冷,2026年11月3日(TPS-IL)——以色列研究人员发现了一种影响细胞如何自我保护以抵御受损蛋白的细胞过程,为研究阿尔茨海默病和亨廷顿病等神经退行性疾病开辟了潜在的新途径。

这些发现可能指向一种对抗此类疾病的不同途径:研究人员未来或许能够增强细胞抵御蛋白质堆积的天然防御能力,而不是直接针对有害蛋白质。该发现还可能有助于解释为什么这些防御能力会随着年龄的增长而减弱,从而使大脑更容易患上神经退行性疾病。

阿尔茨海默病是一种进行性脑部疾病,也是导致痴呆症的最常见原因,会损害记忆、思维和日常功能。亨廷顿病是一种遗传性神经系统疾病,会导致神经细胞进行性退化,引起不自主运动、认知能力下降和精神症状。这两种疾病都与大脑中异常蛋白质的积累有关。

在涉及微观线虫的实验中,研究人员发现,降低名为UFMylation(类泛素蛋白UFM1修饰)过程的活性,可以增强针对受损和错误折叠蛋白质的多种天然防御能力,帮助动物抵抗与这两种疾病相关的有害蛋白质。

UFMylation是一个细胞将名为UFM1的小蛋白质连接到其他蛋白质上、从而改变其功能的过程。尽管它在正常细胞活动中发挥着重要作用,但其对衰老和蛋白质质量控制的更广泛影响仍不明确。

该干预措施减少了阿尔茨海默病模型中的瘫痪情况,改善了亨廷顿病模型中的运动能力,并将线虫的寿命延长了约13%。

这些研究结果发表在同行评审期刊《自然·通讯》(Nature Communications)上,为衰老如何影响负责维持蛋白质健康的细胞系统提供了新见解。

该研究由耶路撒冷希伯来大学医学院以色列-加拿大医学研究所的埃胡德·科恩(Ehud Cohen)教授领导,并与来自中国北京北京生命科学研究所的研究人员合作完成。

蛋白质在全身发挥着重要功能,但必须保持正确的形状才能正常运作。细胞依靠质量控制系统来确保蛋白质正确折叠,并修复或清除受损或错误折叠的蛋白质。这些系统的效率会随着年龄增长而降低,从而导致异常蛋白质积聚并形成有害聚集体。

测试细胞防御能力

为了探究UFMylation的作用,研究人员使用了秀丽隐杆线虫(*Caenorhabditis elegans*),这是一种常用于衰老研究的微观线虫。他们研究了经过基因改造以产生β-淀粉样蛋白(一种与阿尔茨海默病相关的蛋白质)的线虫,以及产生类似于亨廷顿病相关异常蛋白质的线虫。这些模型使科学家能够研究与疾病相关的细胞过程,尽管线虫本身不会患上人类的此类疾病。

降低UFMylation使线虫对这两种有害蛋白质的抵抗力均有所增强。在阿尔茨海默病模型中,在成虫期的第12天,用于衡量蛋白质毒性效应的瘫痪发生率比同毒株未处理的线虫低约35%。

该干预还改善了携带类亨廷顿病蛋白质线虫的运动能力,包括在涉及神经细胞中产生的蛋白质的实验中。在携带毒性蛋白质的线虫中,降低UFMylation与未处理动物相比,将寿命延长了约13%。

进一步的实验表明,降低UFMylation改善了新生成蛋白质的质量控制,减少了有害的蛋白质聚集,并增加了受损蛋白质的分解与清除。

这表明UFMylation调节了负责维持健康蛋白质的细胞机制的多个部分,而不仅仅是影响一种与疾病相关的蛋白质。

“随着年龄增长,我们的细胞处理受损和错误折叠蛋白质的效率会降低,这与阿尔茨海默病和亨廷顿病等疾病密切相关,”科恩说。“我们发现,改变UFMylation的活性可以增强细胞应对这些有害蛋白质的能力。”

研究人员还鉴定了受UFMylation影响的155种蛋白质,其中包括几种与衰老和维持健康蛋白质网络有关的蛋白质。随着线虫衰老,其中一些蛋白质受到了更深程度的修饰,而另一些的修饰程度则有所降低,这表明该过程在生物体的生命周期中会发生变化。

然而,针对人类细胞的实验揭示了一个重要的复杂情况:完全消除UFMylation会损害其处理受损蛋白的能力。因此,任何潜在的疗法都需要谨慎调节该过程,而不是将其完全阻断。

“我们距离将其转化为疗法还有很长的路要走,”科恩表示,并补充说,这些发现有助于解释为什么与异常蛋白质积累相关的疾病会在生命晚期变得更加普遍。