一项新研究揭露了谷氨酸转运 RNA（tRNA）片断在年夜脑衰老和阿尔茨海默病中的要害感化。

《医学快讯》

5月13日动静

线粒体嵴（Mitochondrial cristae），即线粒体内膜的内折部门，跟着春秋的增加其布局会产生异常转变。但是，其潜伏的份子机制和其在脑衰老中的感化在很年夜水平上是难以捉摸的。

线粒体根基布局

1 线粒体外膜2 膜间隙3 嵴内间隙4 嵴外间隙5 内层6 基质7 线粒体嵴8 线粒体内膜9 内界膜10 嵴膜11 线粒体DNA 12 基质颗粒13 核糖体14 ATP 合酶15 孔卵白

中国科学手艺年夜学（University of Science and Technology of China ，USTC）刘强传授团队的一项研究发现衰老迈脑的谷氨酸能神经元细胞核所释放的谷氨酸转运 RNA（tRNAGlu），会被剪切成细小 RNA 片断（transfer-RNAderived small RNA，tsRNA） Glu-5 tsRNA-CTC 并堆积在线粒体中，是以打断了线粒体亮氨酸 tRNA（mt-tRNALeu）和亮氨酸tRNA 合成酶 2（Leucyl-tRNA synthetase2，LaRs2）的连系，侵害了线粒体亮氨酸 tRNA 的氨基酰化和线粒体编码卵白质的翻译进程。揭露了谷氨酸 tRNA 片断在年夜脑衰老和阿尔茨海默病中的要害感化。研究成果近日在《细胞代谢》（Cell Metabolism）杂志上。

研究在2024年5月7日颁发在《Cell Metabolism》（最新影响因子：29.0）杂志上

Glu-5 tsRNA-CTC 是一种转运RNA 衍生的小 RNA (tsRNA)，来历在核编码的 tRNAGlu，在谷氨酰胺能神经元的线粒体中存在春秋依靠性积累。这类异常储蓄积累侵害了线粒体卵白翻译和嵴布局，终究加快了年夜脑衰老和阿尔茨海默病的病理进程。

年夜脑衰总是致使认知功能降落的一个不成避免的天然进程。阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病，是老年人中最多见的掉智症缘由，此中认知障碍是阿尔茨海默病的典型特点。线粒体为细胞供给能量。研究注解，线粒体功能障碍与年夜脑衰老和阿尔茨海默病紧密亲密相干。

线粒体中的 Glu-5 tsRNA-CTC 会干扰 mt-tRNALeu 和亮氨酰tRNA 合成酶2（LARS2）的连系，侵害 mt-tRNALeu 的氨基酰化和线粒体编码的卵白翻译。线粒体翻译的缺点会粉碎嵴布局，致使依靠在谷氨酰胺酶（GLS）的谷氨酰胺构成受损和突触谷氨酸程度下降。另外，削减 Glu-5 tsRNA-CTC 可以庇护衰老的年夜脑免受与春秋相干的线粒体嵴、谷氨酰胺代谢、突触布局和记忆缺点的影响。

谷氨酸tRNA片断在年夜脑衰老和阿尔茨海默病中的调控机制的示意图

刘强传授和其团队揭露了谷氨酸 tRNA 片断在年夜脑衰老和阿尔茨海默病中的要害感化，为延缓认知能力降落供给了新的看法。研究人员设计了针对这些 tRNA 片断的反义寡核苷酸，并将其注入老年小鼠的年夜脑中。这类干涉干与显著减轻了老年小鼠的进修和记忆缺点。

除说明正常线粒体嵴超布局在保持谷氨酸程度中的心理感化外，这项研究还界定了 tRNA 在年夜脑衰老和与春秋相干的记忆阑珊中的病理感化。

创建在1958年的中国科学手艺年夜学

参考文献

Source：University of Science and Technology of China

Study reveals key role of glutamate tRNA fragments in brain aging and Alzheimer s disease

Reference：

Dingfeng Li et al, Aging-induced tRNAGlu-derived fragment impairs glutamate biosynthesis by targeting mitochondrial translation-dependent cristae organization, Cell Metaboliâ���������¹���������sm (2024). DOI: 10.1016/j.cmet.2024.02.011

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原文题目:研究揭露谷氨酸tRNA片断在年夜脑衰老和阿尔茨海默病中的要害感化