钱书兵博士Science子刊解析衰老相关信号机制

来自康奈尔大学的研究人员在一项新研究中，揭示了mTORC1信号影响机体衰老的分子机制，这一研究发现将有助于更深入地了解衰老相关过程，推动开发抗衰老及疾病治疗药物。研究论文发表在4月16日的《科学信号》（Science Signaling）杂志上。

领导这一研究的是康奈尔大学营养科学助理教授钱书兵（Shu-Bing Qian），其早年毕业于上海交通大学医学院。主要研究兴趣包括营养信号通路、应激反应、蛋白质合成，及其它们在人类疾病中的意义。

mTOR( mammalian target of rapamycin)是一种进化上保守的蛋白激酶，属于PIKK超家族，作为Ser/Thr激酶而起作用。它可以汇聚和整合来自于营养、生长因子、能量和环境压力对细胞的刺激信号，进而通过下游效应器4EBP1和S6Ks调节细胞生长。mTOR信号通路还影响胚胎干细胞和早期胚胎发育，并且与肿瘤、肥胖和代谢紊乱等疾病有关。

在哺乳动物中mTOR与其他不同的蛋白结合，形成了两种复合体mTORC1和mTORC2。mTORC1对于雷帕霉素（rapamycin）敏感。过去的十几年里研究主要集中于mTORC1。大量研究证实多种生长因子和营养因子可通过mTORC1信号途径参与调控细胞生长。当利用雷帕霉素等mTORC1抑制剂抑制其信号时，许多的动物包括蠕虫、果蝇和小鼠都倾向于更长寿，表明mTORC1参与了衰老过程。

在这篇新文章中，钱书兵及其研究小组证实，当mTORC1信号组成性激活时，提高了总体的蛋白质合成，然而却意外地降低了新合成多肽的质量。他们发现组成性激活的mTORC1通过提高核糖体延伸速度而降低了翻译的保真度。

进一步，研究人员证实mTORC1信号的这一效应可被雷帕霉素所逆转。雷帕霉素主要通过减慢核糖体延伸的速度，而恢复了新合成多肽的质量。随后研究人员调查了mTORC1下游效应器4EBP1和S6Ks在维持蛋白质稳态中的独特作用。证实只有S6Ks丧失，才会减弱雷帕霉素对于新翻译蛋白质质量的影响效应。

这些研究结果表明mTORC1营养信号是通过与蛋白质质量相关的一种分子机制，在生长和衰老中起重要作用。由于不适当的合成蛋白会诱导细胞应激，新研究揭示了通过某种程度上提高蛋白质合成质量，来延缓衰老治疗相关疾病的一种潜在新策略。