探索衰老相关β-半乳糖苷酶以外的糖生物标志物：体外衰老研究中N-糖基化的动态变化与意义

本研究突破传统衰老标志物SA-β-gal的局限，通过MALDI-TOF质谱技术系统分析复制性衰老（RS）与应激诱导早衰（SIPS）模型中人类真皮纤维细胞的N-糖组变化。研究发现衰老进程中paucimannose糖链增加而岩藻糖基化双半乳糖基化N-糖链减少，且唾液酸化N-糖链与游离寡糖水平显著下降。该研究为衰老机制研究提供了新型糖生物标志物体系，对开发衰老相关疾病体外评价模型具有重要价值。

　　

Highlight

通过MALDI-TOF质谱技术揭示：在复制性衰老（RS）和氧化应激诱导早衰（SIPS）模型中，人类真皮纤维细胞均呈现paucimannose Hex_2-3GlcNAc₂Fuc₁糖链增加的特征性变化，同时岩藻糖基化双半乳糖基化双天线N-糖链（Hex₅HexNAc₄Fuc_1-2）显著减少。这些变化与β-半乳糖苷酶（β-gal）活性上调同步发生。在晚期RS和H₂O₂-SIPS模型中，复合唾液酸化N-糖链分别下降近40%和30%，游离寡糖水平更是锐减60%和40%。

Discussion

蛋白质水平上的分子衰老标志与翻译后修饰密切相关，其中影响蛋白质结构、折叠和溶解性的N-连接糖基化尤为关键。尽管过去二十年已有衰老相关糖基化变化的报道，但多数研究集中于血清糖蛋白和动物组织。本研究首次系统比较了体外衰老模型中N-糖组的动态变化，发现RS与SIPS虽影响糖链类型相似，但影响程度与SA-β-gal表达水平呈正相关。与传统标志物相比，MALDI-TOF MS糖组学分析不仅能检测衰老发生，还可区分早期和晚期衰老阶段。

CRediT authorship contribution statement

Zuzana Pakanová：评审编辑、验证、监督、研究实施、资金获取、形式分析

Marek Nem?ovi?：评审编辑、验证、监督、方法论、资金获取

Erika Csekes：评审编辑、验证、方法论、研究实施

Lucia Ra?ková：原创撰写、可视化、验证、方法论、研究实施、资金获取、形式分析、数据整理、概念化

Rebeka Kodríková：[贡献内容缺失]

Data availability statement

本研究数据详见文章补充材料

Declaration of Competing Interest

无利益冲突

Acknowledgment

本研究由斯洛伐克研究与发展基金（APVV-18-0336）、VEGA基金（VEGA 2/0060/24等）及欧盟NextGenerationEU计划（09I03-03-V04-00681）共同资助