中國科學技術大學劉強教授團隊在《細胞代謝》雜志上發表重要研究論文， 揭示谷氨酸tRNA片段在腦衰老和阿爾茨海默病中的關鍵作用。

研究發現，Glu-5'tsRNA-CTC(一種來自核編碼的 tRNAGlu 的轉移 RNA 衍生小 RNA (tsRNA))在谷氨酸能神經元的線粒體中隨年齡積累。這種異常積累會損害線粒體蛋白質翻譯和嵴結構，最終加速大腦衰老和阿爾茨海默病的病理過程。

大腦老化是不可避免的自然過程，會導致認知功能下降。阿爾茨海默病是一種神經退行性疾病，是老年人癡呆癥的最常見原因，而認知障礙是阿爾茨海默病的典型特征。線粒體被稱為細胞的“動力源”，為細胞提供能量。研究表明，線粒體功能障礙與大腦老化和阿爾茨海默病密切相關。

線粒體 Glu-5'tsRNA-CTC 會破壞 mt-tRNALeu 與亮氨酰-tRNA 合成酶 2 (LARS2) 的結合，從而損害 mt-tRNALeu 氨酰化和線粒體編碼的蛋白質翻譯。線粒體翻譯缺陷會破壞嵴結構，導致依賴于谷氨酰胺酶 (GLS) 的谷氨酰胺形成受損，突觸谷氨酸水平降低。此外，降低 Glu-5'tsRNA-CTC 可以保護衰老的大腦免受與年齡相關的線粒體嵴、谷氨酰胺代謝、突觸結構和記憶缺陷的影響。

劉教授團隊揭示了谷氨酸 tRNA 片段在大腦衰老和阿爾茨海默病中的關鍵作用，為延緩認知衰退提供了新的見解。研究人員設計了針對這些 tRNA 片段的反義寡核苷酸，并將其注射到老年小鼠的大腦中。這種干預措施顯著緩解了老年小鼠的學習和記憶障礙。除了闡明正常線粒體嵴超微結構在??維持谷氨酸水平方面的生理作用外，這項研究還明確了轉移 RNA 在大腦衰老和與年齡相關的記憶衰退中的病理作用。