Overexpression of Atg5 in mice activates autophagy and extends lifespan

大量表現Atg5在老鼠中會活化其細胞自噬現象並延長其壽命

Jong-Ok Pyo, Seung-Min Yoo, Hye-Hyun Ahn, Jihoon Nah, Se-Hoon Hong, Tae-In Kam, Sunmin Jung and, Yong-Keun Jung. Nature Commun. 4:2300 doi: 10.1038/ncomms3300 (2013)

Speaker: Wei-Chen Wang (王瑋禎)                           Time: 14:00~15:00, Dec. 4, 2013

Commentator: Dr. Chih-Peng Chang (張志鵬 老師)    Place: Room 601

中文摘要:

細胞自噬現象是一個在演化上高度保存的過程，用來維持細胞體內的動態平衡經由溶酶體來分解細胞內蛋白、損壞的胞器等等。這樣的分子機制包含了多種細胞自噬相關基因共同參與(Atg)，這些基因也各自有著不同的功能。在這些細胞自噬相關的基因中，Atg5蛋白會與Atg12及Atg8形成一個complex參與自噬體(Autophagosome)的形成。在過去的研究中顯示，在老化的過程中伴隨著Atg5表現量的下降。儘管細胞自噬現象參與在老化的過程中，但活化細胞自噬現象是否可以延長哺乳動物的壽命仍是未知。在本篇文章中，作者產製Atg5基因轉殖小鼠，利用此基因轉殖小鼠去研究是否Atg5的基因轉殖小鼠會延長其壽命。結果顯示，與wild type (WT)相比，Atg5的基因轉殖小鼠確實有較長的壽命；作者接著去分析Atg5與WT老鼠身上的Atg5表現量，發現Atg5基因轉殖小鼠其Atg5表現量比較高並且可以活化細胞自噬現象；作者最後去分析了Atg5基因轉殖小鼠與WT老鼠的代謝能力，發現Atg5基因轉殖小鼠有較好的代謝能力，這也是Atg5基因轉殖小鼠看起來比較瘦的原因之一。再者，作者發現從Atg5基因轉殖小鼠身上取得的MEF細胞有較好的抗氧化能力。總結上述，Atg5的基因轉殖小鼠有著比較長的壽命以及比較瘦小的外型，可能是由於其活化的細胞自噬現象並且可以調節其代謝能力及抗氧化能力。

References:

1.     Cuervo, A. M. Autophagy and ageing: keeping that old broom working. Trends Genet. 24, 604–612 (2008).

2.     Mizushima, N., Ohsumi, Y. & Yoshimori, T. Autophagosome formation in mammalian cells. Cell Struct. Funct. 6, 421–429 (2002).

3.     Lipinski, M. M. et al. Genome-wide analysis reveals mechanisms modulating autophagy in normal brain ageing and in Alzheimer’s disease. Proc. Natl Acad. Sci. USA 107, 14164–14169 (2010).