肌动蛋白细胞骨架是维持细胞结构和体内平衡的关键决定因素。然而，在衰老过程中，尤其是大脑衰老，肌动蛋白动力学会发生哪些变化目前尚不明确。
2024年10月，来自加州大学洛杉矶分校的研究团队在Nature Communications杂志发表题为“Accumulation of F-actin drives brain aging and limits healthspan in Drosophila”的文章。
该研究发现果蝇大脑中的丝状肌动蛋白 (F-actin) 会随着年龄增长而增加，而降低衰老神经元中的 F-actin 水平可延缓大脑衰老并以自噬依赖的方式促进健康寿命。
研究人员首先利用免疫荧光技术比较幼年、中年以及老年果蝇大脑F-actin的表达情况。结果发现，随着年龄的增长，大脑中总F-actin水平显著增加。此外，老年果蝇大脑中富含 F-actin杆状结构，而年轻大脑中则没有这种结构。与年轻大脑相比，衰老大脑中的整体肌动蛋白强度更高，增加脑部放大倍数后，发现富含 F-actin的视杆细胞随年龄变化最显著。
值得注意的是，利用两种公认可延长寿命的策略（饮食限制和雷帕霉素）干预后，大脑中富含 F-actin的视杆细胞明显减少。
随后，研究人员发现抑制Fhos基因（该基因编码的蛋白促进肌动蛋白微丝的形成）可以改善衰老果蝇的认知功能，并显著延长健康寿命。
肌动蛋白动力学对于大多数细胞囊泡（包括自噬体）的生物合成和运输至关重要。研究人员接下来评估针对与年龄相关的 F-action聚合的干预措施是否会影响大脑自噬，发现自噬体随着年龄增长而增加，反映出自噬通量减少。总的来说，这些发现表明随着年龄增长，自噬活性会逐渐降低。当在成年果蝇的衰老神经元中表达Fhos-RNAi时，自噬水平显著提高。
总而言之，该研究发现降低衰老神经元中的 F-actin 水平可减缓大脑衰老并以自噬依赖的方式促进健康寿命。
参考文献：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53389-w