科技日报北京讯（实习记者张佳欣报道）——近日，美国匹兹堡大学研究团队在《自然》杂志上发表了一项重要研究成果，揭示了与衰老和阿尔茨海默病等众多疾病紧密相关的细胞修复机制。他们详细阐述了一种由磷酸肌醇引发的膜束缚和脂质转运途径，这一途径用于修复受损的溶酶体。这一发现对于理解和治疗由渗漏溶酶体驱动的衰老相关疾病具有重大价值。
溶酶体是细胞内一个负责回收细胞垃圾、延长细胞寿命的重要结构。它含有高效的水解酶，能够降解分子废物。这些废物被一层膜所隔离，防止它们损害细胞的其他部分。这一层膜的作用就像隔离危险废物的铁丝网栅栏，虽然可能会出现破损，但健康的细胞会迅速启动修复程序。
溶酶体膜渗漏，也被称为溶酶体膜通透性（LMP），与一系列衰老相关疾病存在紧密关联。例如，阿尔茨海默病的进展中，tau纤维从受损的溶酶体中泄漏是一个关键步骤。
为了深入研究溶酶体修复的核心机制，研究人员在实验室中破坏了培养细胞的溶酶体，并测量了受损部位特异性富集的蛋白质。他们发现，一种名为PI4K2A的酶能在几分钟内迅速聚集到受损的溶酶体上，并产生高水平的信号分子磷脂酰肌醇4-磷酸（PtdIns4P）。
研究人员进一步指出，PtdIns4P就像一面警示旗帜，向细胞传递危机的信号。随后，细胞警报系统启动，召集一组名为ORP家族蛋白的成员。ORP家族蛋白的结构独特，一端与溶酶体上的PtdIns4P结合，另一端则与参与蛋白质和脂类合成的内质网结合。在正常情况下，内质网和溶酶体几乎不接触，但当溶酶体受损时，它们会紧密地“拥抱”在一起。
这一“拥抱”动作激活了ORP家族蛋白的桥梁作用，将胆固醇和磷脂酰丝氨酸（PS）脂质从内质网转运到溶酶体，帮助修补溶酶体膜的漏洞。溶酶体上的PS还激活了ATG2蛋白，它像一座桥梁一样，将其他脂类转移到溶酶体，这是修复过程不可或缺的一步。
这一发现不仅为我们提供了对溶酶体修复机制的深入理解，也为开发针对衰老和神经退行性疾病的新疗法提供了新的思路。未来，研究人员有望基于这一机制，开发出更有效的药物和治疗方法，为阿尔茨海默病患者带来福音。
