当细胞老化时,其体积会变大,应力纤维(细胞骨架)会变粗,但其机制此前并不明确。大阪大学研究生院基础工学研究科的Pirawan Chantachotikul特任研究员和出口真次教授等人组成的研究团队发现,AP2A1(适配体蛋白2α1亚基)在老化过程中,对维持肥大化成纤维细胞的结构发挥着至关重要的作用。此外,研究团队还明确了AP2A1与上皮细胞的老化也存在联系。上述发现将有望促进开发抗衰老药物等有关延缓衰老、延长健康寿命的技术,还有望应用于治疗与衰老相关的疾病。相关研究成果已发表在期刊《Cellular Signalling》上。

图1. 在细胞老化(复制性老化、紫外线照射、抗癌药物治疗)过程中,成纤维细胞和上皮细胞中AP2A1的表达量会持续增加。AP2A1与整合素β1共同沿应力纤维移动,通过增强细胞-基质间的黏附,从而支撑肥大化细胞的结构。抑制AP2A1的表达时,会观察到与细胞老化(senescence)相反的反应(例如老化标志物的表达量下降、细胞增殖及迁移能力的增强等),也就是年轻化现象(rejuvenation)(供图:大阪大学)
此次,研究团队通过整合分子生物学、成像分析及工程学方法进行了解析。确认了在成纤维细胞中,随着细胞老化,AP2A1会沿着应力纤维高表达。此外,研究发现抑制AP2A1表达可逆转细胞老化的典型特征。研究表明,AP2A1可能通过沿应力纤维移动,并将整合素β1输送至细胞-基质间的黏附位点,强化黏附作用以维持老化细胞的肥大形态,从而参与对细胞老化与年轻化的调控。除复制性老化外,研究还发现在紫外线或药物治疗诱导的老化细胞(成纤维细胞、上皮细胞)中,AP2A1的表达也会同样增加。这表明AP2A1有可能成为细胞老化标志物及衰老相关疾病的潜在治疗靶点。
出口教授表示:“过去已经证实,在持续培养细胞(细胞老化时),细胞体积会变大,应力纤维(细胞骨架)会变粗,但其中的具体机制并不清楚。此次研究中,我们明确了AP2A1分子在细胞及应力纤维的肥大化过程中的作用。目前我们仍在推进研究,并希望在控制细胞老化方面取得更有意义的成果。”
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Cellular Signalling
论文:AP2A1 modulates cell states between senescence and rejuvenation
DOI:doi.org/10.1016/j.cellsig.2025.111616