eLife：研究发现溶酶体功能对于延长寿命至关重要

溶酶体是膜结合细胞器，含有降解生物分子的酶，可降解碳水化合物、脂类、核酸和多肽等等。

溶酶体的功能主要表现在两方面：一是与食物泡融合，将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分子，残渣通过胞吐作用排出细胞；二是在细胞分化过程中，某些衰老的细胞器和生物大分子等陷入溶酶体内并被消化掉。

衰老最普遍的标志之一是蛋白质稳态的下降。对多种生物体的研究发现，错误折叠和受损蛋白质的积累与年龄有关，这可能会损害细胞功能和体内平衡，导致与年龄相关的疾病的发展。

错误折叠、聚集和受损的蛋白质可以被蛋白酶体去除或通过自噬-溶酶体途径清除。作为细胞降解的关键细胞器，溶酶体表现出与年龄相关的变化，此外，有证据表明溶酶体基因表达随着年龄的增长而增加，这被认为是对改变的蛋白质稳态的补偿反应。但是与年龄相关的溶酶体变化与异常蛋白质积累之间的因果关系仍不清楚。

近期，来自北京师范大学的科学家在eLife 杂志发表题为“Lysosome activity is modulated by multiple longevity pathways and is important for lifespan extension in C. elegans”的文章，该文章发现溶酶体活性受多种长寿途径的调节，对于延长寿命至关重要。

研究人员检查了不同年龄的秀丽隐杆线虫成虫中的溶酶体的形态，发现溶酶体在第1天主要表现为皮下组织中的小泪点，而在第3天观察到短小管，在第5天管状溶酶体结构的长度和丰度均增加，导致在第9天形成广泛的管状网络，在第15天皮下组织中仍观察到管状溶酶体网络，表明它在衰老过程中持续存在。

同时在衰老个体中，囊泡溶酶体的数量逐渐减少，但每个溶酶体的平均体积增加，溶酶体的总体积也显着增加，这些结果表明溶酶体在秀丽隐杆线虫中经历与年龄相关的变化。

随后研究人员发现与第1天相比，成虫第3、5和9天肠道中的LSG/LTR比率降低，这表明衰老线虫溶酶体酸度下降，与第1天相比，成虫第5天和第9天的CPL-1 处理显着减少，并且pro-CPL-1 随着年龄的增长而积累。这些结果表明溶酶体降解活性随着年龄的增长而降低。

最后，研究人员验证了溶酶体功能是否有助于延长寿命。与野生型相比，溶酶体缺陷突变体cup-5(bp510)和cpl-1(qx304)的寿命略短，这两种突变都显着降低了daf-2、eat-2和isp-1蠕虫的寿命。这些数据表明，溶酶体功能对于由多种机制诱导的寿命延长很重要，包括 IIS 减少、热量限制和线粒体呼吸受损。

总而言之，该研究表明溶酶体在秀丽隐杆线虫中经历了一系列与年龄相关的变化，包括形状、大小、运动性、酸度和降解活性，表明溶酶体功能随着年龄的增长而下降，为明确溶酶体如何随年龄变化并有助于调节寿命提供了坚实的依据。

原始出处：

Yanan Sun， Meijiao Li， Dongfeng Zhao， et al. Lysosome activity is modulated by multiple longevity pathways and is important for lifespan extension in C. elegans. eLife, 2022.