中国科学技术大学刘强教授团队在《细胞代谢》杂志上发表重要研究论文， 揭示谷氨酸tRNA片段在脑衰老和阿尔茨海默病中的关键作用。
研究发现，Glu-5'tsRNA-CTC(一种来自核编码的 tRNAGlu 的转移 RNA 衍生小 RNA (tsRNA))在谷氨酸能神经元的线粒体中随年龄积累。这种异常积累会损害线粒体蛋白质翻译和嵴结构，最终加速大脑衰老和阿尔茨海默病的病理过程。
大脑老化是不可避免的自然过程，会导致认知功能下降。阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病，是老年人痴呆症的最常见原因，而认知障碍是阿尔茨海默病的典型特征。线粒体被称为细胞的“动力源”，为细胞提供能量。研究表明，线粒体功能障碍与大脑老化和阿尔茨海默病密切相关。
线粒体 Glu-5'tsRNA-CTC 会破坏 mt-tRNALeu 与亮氨酰-tRNA 合成酶 2 (LARS2) 的结合，从而损害 mt-tRNALeu 氨酰化和线粒体编码的蛋白质翻译。线粒体翻译缺陷会破坏嵴结构，导致依赖于谷氨酰胺酶 (GLS) 的谷氨酰胺形成受损，突触谷氨酸水平降低。此外，降低 Glu-5'tsRNA-CTC 可以保护衰老的大脑免受与年龄相关的线粒体嵴、谷氨酰胺代谢、突触结构和记忆缺陷的影响。
刘教授团队揭示了谷氨酸 tRNA 片段在大脑衰老和阿尔茨海默病中的关键作用，为延缓认知衰退提供了新的见解。研究人员设计了针对这些 tRNA 片段的反义寡核苷酸，并将其注射到老年小鼠的大脑中。这种干预措施显著缓解了老年小鼠的学习和记忆障碍。除了阐明正常线粒体嵴超微结构在维持谷氨酸水平方面的生理作用外，这项研究还明确了转移 RNA 在大脑衰老和与年龄相关的记忆衰退中的病理作用。
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