Ang pag-aaral ay nagpapakita ng mahalagang papel ng glutamate tRNA fragment sa pagtanda ng utak at Alzheimer's disease

Ang isang artikulo sa pananaliksik na inilathala sa journal na Cell Metabolism ng koponan ni Propesor Liu Qiang mula sa University of Science and Technology of China (USTC) ay nagpapakita ng kritikal na papel ng mga fragment ng glutamate tRNA sa pagtanda ng utak at Alzheimer's disease.

Ang pag-aaral ay nagsiwalat ng akumulasyon na nauugnay sa edad ng Glu-5'tsRNA-CTC, isang maliit na RNA na nagmula sa transfer RNA (tsRNA) na nabuo mula sa nuclear-encoded tRNAGlu, sa mitochondria ng mga glutaminergic neuron. Ang abnormal na akumulasyon na ito ay nakakagambala sa pagsasalin ng mitochondrial protein at cristae structure, sa huli ay nagpapabilis sa mga pathological na proseso ng pagtanda ng utak at Alzheimer's disease.

Ang pagtanda ng utak ay isang hindi maiiwasang natural na proseso na nagreresulta sa pagbaba ng cognitive. Ang Alzheimer's disease, isang neurodegenerative condition, ay ang pinakakaraniwang sanhi ng dementia sa mga matatanda, kung saan ang cognitive impairment ay isang kilalang tampok. Ang mitochondria ay nagbibigay ng enerhiya sa mga selula. Ipinakita ng pananaliksik na ang mitochondrial dysfunction ay malapit na nauugnay sa pagtanda ng utak at Alzheimer's disease.

Ang Mitochondrial Glu-5'tsRNA-CTC ay nakakagambala sa mt-tRNALeu na nagbubuklod sa leucyl-tRNA synthetase 2 (LARS2), na nakapipinsala sa mt-tRNALeu aminoacylation at pagsasalin ng mitochondrial-encoded na mga protina. Ang mga depekto sa pagsasalin ng mitochondrial ay nakakagambala sa arkitektura ng cristae, na nagreresulta sa kapansanan sa pagbuo ng glutaminase-dependent glutamine (GLS) at pagbaba ng mga antas ng synaptic glutamate. Higit pa rito, ang pinababang antas ng Glu-5'tsRNA-CTC ay maaaring maprotektahan ang tumatandang utak mula sa mga depektong nauugnay sa edad sa mitochondrial cristae, metabolismo ng glutamine, istraktura ng synaps, at memorya.

Eskematiko na representasyon ng mga mekanismo ng regulasyon ng mga fragment ng tRNA sa pag-iipon ng utak at Alzheimer's disease. LIU Qiang et al.

Binigyang-liwanag ni Liu at ng kanyang koponan ang mahalagang papel ng mga fragment ng glutamate tRNA sa pagtanda ng utak at Alzheimer's disease, na nagmumungkahi ng mga bagong diskarte sa pagbagal ng pagbaba ng cognitive. Ang mga mananaliksik ay bumuo ng mga antisense oligonucleotides na nagta-target sa mga fragment ng tRNA na ito at nag-inject ng mga ito sa utak ng mga lumang daga. Ang interbensyong ito ay makabuluhang nagpabuti ng mga problema sa pag-aaral at memorya sa mga lumang daga.

Bilang karagdagan sa pagpapaliwanag ng pisyolohikal na papel ng normal na mitochondrial cristae ultrastructure sa pagpapanatili ng mga antas ng glutamate, natukoy din ng pag-aaral na ito ang isang pathological na papel para sa mga tRNA sa pagtanda ng utak at pagbaba ng memorya na nauugnay sa edad.