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林学院(生命科学学院)刘北东团队在自噬领域权威期刊发表液液相分离调控衰老内质网自噬原创研究成果
【发布日期: 2026-08-14】 【来源:全国重点实验室 】 【作者:衰老与健康因子研究团队】 【编辑:】 【点击量:

近日,浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室刘北东课题组联合瑞典哥德堡大学团队,在自噬领域顶刊《Autophagy》(《自噬》,中科院一区Top, IF=18.6)在线发表题为Trr1 (thioredoxin reductase 1) modulates ERphagy in aging via liquid-liquid phase separation的原创研究论文,系统揭示硫氧还蛋白还原酶Trr1通过液-液相分离(LLPS)调控衰老过程内质网自噬(ERphagy)的全新分子机制,拓展氧化还原蛋白非经典生物学功能认知。

衰老过程普遍伴随蛋白稳态失衡、内质网应激累积、自噬通路功能衰退。Trr1是硫氧还蛋白抗氧化系统核心保守酶,既往研究仅关注其清除氧化自由基功能,已知敲除Trr1会大幅缩短酵母复制寿命、损伤自噬,但Trr1介导衰老稳态的完整通路尚不清晰;液液相分离作为无膜细胞器形成核心方式,其与内质网选择性自噬、细胞衰老的交叉调控机制亟待解析。 针对Trr1在衰老应激下的行为变化、相分离与内质网自噬的关联问题,研究团队以酿酒酵母复制衰老模型为载体,整合荧光显微、FRAP光漂白、体外相分离重构、基因敲除、光遗传操控、蛋白脂化检测等多套实验体系开展系统验证,阐明调控机理。

图1. Trr1蛋白的相分离在细胞衰老过程中调控ER自噬示意图

研究证实,衰老诱导的内质网应激(而非氧化应激)会特异性驱动Trr1发生液液相分离,在细胞内形成动态液态凝聚体;体外重组蛋白实验证明Trr1具备自主形成融合液滴的本征相分离能力,液滴形态、稳定性受蛋白浓度、盐度、pH等理化条件调控。衰老细胞内Trr1凝聚体特异性定位于自噬起始吞噬泡组装位点(PAS),与Atg8、Atg9自噬膜核心蛋白高度共定位,可显著促进Atg8脂化修饰,保障自噬双层膜成熟、高效清除受损内质网。若Trr1凝聚体发生液-固相不可逆转变,或直接敲除TRR1基因,Atg8脂化过程受阻,内质网自噬效率大幅下降,内质网应激通路持续激活,细胞活力显著降低;只有维持Trr1凝聚体液态动态特性,细胞才能抵御衰老带来的内质网损伤。

该研究打破Trr1仅作为抗氧化酶的传统认知,首次报道Trr1依靠液液相分离发挥衰老保护功能,区分氧化应激、内质网应激对蛋白相分离的差异化调控作用,明确凝聚体物理状态直接影响细胞衰老稳态。同时发现人的同源蛋白TXNRD1存在相似调控潜力,为抗衰老林源健康食品及保健品开发提供了新的理论基础,为衰老相关退行性疾病及癌症的靶向干预提供全新分子靶点。

本研究为浙江农林大学与瑞典哥德堡大学合作研究成果,浙江农林大学森林食物资源挖掘与利用全国重点实验室为第一通讯单位,刘北东教授为第一通讯作者,高元、赵婧一、胡祥东、Per Sunnerhagen等学者共同参与研究工作。


论文链接:https://doi.org/10.1080/15548627.2026.2702873

(全国重点实验室 宋瑞生)

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