大脑变老进程中会产生结构上的退行性改动，以及功用阑珊。大脑结构的改动首要体现为大脑皮层体积的缩小，该改动首要影响运动、心理活动等履行功用。被称为大脑细胞的“能量工厂”线粒体，其首要以ATP的方式为神经元供给能量，保持神经元的神经递质组成、轴突运输以及有氧代谢等进程的能量需求。可是，线粒体在大脑变老进程中，结构产生显着的退行性改动，功用产生显着的下降。可是，变老进程中线粒体结构和功用产生改动的调控机制仍不清楚。变老是阿尔茨海默病最重要的危险要素，认知功用妨碍和线粒体结构功用反常也是阿尔茨海默病的重要病理特征，可是变老怎么导致阿尔茨海默病的产生开展并不清楚。

  在这篇论文中，研讨人员首要发现谷氨酸tRNA片段在大脑变老进程中，其表达水平明显上升，而且这种添加具有物种保存性。除了变老的大脑，在阿尔茨海默症患者的大脑中也相同检测到谷氨酸tRNA片段的添加。进一步的研讨标明，谷氨酸tRNA片段的产生是依靠于angiogenin（ANG）：ANG在变老进程中从细胞核反常定位到细胞质，并对谷氨酸tRNA进行切开。

  研讨人员使用分子杂交以及免疫荧光等技能发现谷氨酸tRNA片段首要在谷氨酸能神经元中的线粒体内产生反常堆集。经过RNA-pull down和蛋白质谱的办法判定了谷氨酸tRNA片段的结合蛋白-线粒体亮氨酸氨酰化组成酶（LaRs2）。研讨人员使用生化试验和透射电镜技能发现谷氨酸tRNA片段和线粒体亮氨酸tRNA竞争性结合LaRs2，损坏线粒体亮氨酸tRNA的氨酰化以及线粒体蛋白的翻译进程，进一步损害线粒体内嵴结构和谷氨酰胺酶依靠的谷氨酸的组成进程，从而加快大脑变老的进程。

  规划靶向该tRNA片段的反义寡核苷酸，并注射到变老小鼠的大脑内，可以终究靠康复谷氨酸能神经元中线粒体的蛋白翻译，内嵴结构，以及脑谷氨酸水平，明显减轻变老小鼠学习回忆妨碍。这些研讨结果进一步支撑谷氨酸tRNA片段是加快大脑变老的重要危险因子，这也为减缓脑变老相关的学习回忆功用妨碍供给了新的医治靶点。

  综上，这项研讨提醒了在脑变老和阿尔茨海默病中反常堆集的谷氨酸tRNA片段经过损害线粒体的蛋白翻译进程和内嵴结构，按捺谷氨酸的组成，从而加快大脑变老和阿尔茨海默病的病理进程。该项研讨对了解大脑变老与阿尔茨海默病的发病机制具有极端重大意义，提醒了tRNA片段在大脑变老中的全新效果，而且提出了推迟认知阑珊的医治新思路。

  我国科学技能大学特任副研讨员李定丰为论文的榜首作者，刘强教授为论文的通讯作者。本研讨也得到了我国科学技能大学申勇教授，薛天教授，汪铭教授的全力支撑，以及试验中心任继树和施荣华两位教师的协助。