随着近年来社会老龄化的程度加深，公众对衰老及衰老相关疾病伴随的糖链变化关注度提高。糖链解析技术的进步让糖链变化检测成为可能，但过往的研究均局限于特定的器官或糖链，跨器官的衰老相关糖链变化全貌及其分子机制此前尚未充分得到阐明。
东京都健康长寿医疗中心衰老机制研究团队的赤阪启子研究员、万谷博研究部长等人，与名古屋大学糖链生命核心研究所的花松久寿特任讲师、古川润一特任教授等人合作，解析了小鼠多器官中随衰老发生的N型糖链变化，发现短链N型糖链（少甘露糖型糖链）会随衰老而增加，提示了该糖链具备成为生物学衰老通用指标的可能性。相关研究成果已发表在期刊《npj Aging》上。
图1 衰老引发的N型糖链修饰变化（供图：东京都健康长寿医疗中心）
蛋白质上修饰的N型糖链，会在高尔基体内由高甘露糖型经重构形成复合型与杂合型，逐渐成熟。已有研究指出，少甘露糖型糖链（短链型糖链）由溶酶体等结构经降解产生，但脊椎动物的常规生物合成途径不涉及溶酶体介导，因此其详细生成机制此前尚不明确。本研究揭示了衰老器官中少甘露糖型糖链增加的现象，并发现其生成过程有溶酶体酶HEXA与HEXB的参与。
研究团队以年轻（6月龄）至年老（24月龄）小鼠的多个器官（血清、脑、肺、心脏、肝脏、骨骼肌、肾脏）为样本，通过质谱分析开展N型糖链的系统性解析。通过分析各类糖链与小鼠月龄的相关性，跨器官评估衰老伴随的糖链变化。此外，对糖链变化与基因表达数据开展了整合分析，探究了参与该变化的分子基础。另外，研究团队利用衰老模型——α-Klotho小鼠及人肺来源细胞衰老诱导模型，验证了衰老伴随的糖链变化在组织水平与细胞水平的衰老中是否也可再现，并解析了其分子机制。
全景式糖链解析结果表明，伴随着衰老，以岩藻糖基化糖链为代表的多种N型糖链均发生了变化。这些变化中，除器官特异性变化外，还存在诸如少甘露糖型糖链这类在多器官中普遍增加的共性变化。
少甘露糖型糖链是哺乳动物体内功能尚未充分阐明的一类短链糖链，本次研究发现其增加与小鼠月龄呈高度相关。此外，结合基因表达的整合分析显示，少甘露糖型糖链的增加，可能与溶酶体糖苷水解酶家族、尤其是HEXA和HEXB的表达上调相关。
此外，在呈现老年肺样病理表型的α-Klotho小鼠肺部同样检测到少甘露糖型糖链的增加，提示其与衰老伴随的组织改变存在关联。另外，在人类肺来源的小气道上皮细胞与肺成纤维细胞中诱导细胞衰老后发现，伴随HEXA和HEXB的表达上调，少甘露糖型糖链的占比也有所增加。
上述结果表明，少甘露糖型糖链是衰老过程中在多种器官中共同出现的糖链变化，其形成过程可能受到溶酶体糖苷水解酶的影响。该成果不仅深化了对衰老伴随的糖链变化分子基础的理解，同时还提示了少甘露糖型糖链具备成为新型衰老指标与治疗靶点的可能性。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：npj Aging
论文：Comparative organ-wide analysis of age-related N-glycan alterations in mice reveals a link to lysosomal glycosidases
DOI：10.1038/s41514-026-00436-z
