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TIM8 Deficiency in Yeast Induces Endoplasmic Reticulum Stress and Shortens the Chronological Lifespan

酵母中TIM8缺乏诱导内质网应激并缩短时序寿命

来源：Biomolecules 2025, 15, 271

《生物分子》，2025年，第15卷，文章编号271

摘要

酵母TIM8是人类TIMM8A/DDP1的同源蛋白，主要定位于线粒体膜间隙并参与TIM22转运系统。以往研究仅关注其线粒体蛋白转运功能，本研究首次发现TIM8缺失会引发酵母氧化应激与内质网应激，增强对衣霉素的抗性并提高基础未折叠蛋白反应水平，同时缩短时序寿命但不影响复制寿命；在人ARPE‑19细胞中敲低TIMM8A同样可诱发内质网应激，提示该功能从酵母到高等真核生物具有保守性。

关键词

酵母；TIM8；内质网应激；氧化应激；时序寿命

研究目的

揭示TIM8除线粒体蛋白转运外的新生物学功能，明确其在内质网应激、氧化应激及细胞寿命调控中的作用，并验证该功能在人与酵母中的保守性。

研究思路

构建TIM8缺失酵母菌株及相关过表达菌株，通过表型检测、应激处理、分子水平检测、寿命测定与细胞实验，分析TIM8缺失对内质网应激、氧化应激、线粒体功能及寿命的影响，并在人细胞中验证同源基因的保守功能。

研究亮点

1. 首次发现TIM8参与内质网应激与时序寿命调控，拓展其已知功能边界。

2. 阐明TIM8缺失通过氧化应激与内质网应激相互作用影响细胞表型。

3. 证实提高抗氧化能力可进一步增强tim8Δ菌株对衣霉素的抗性。

4. 验证TIM8/TIMM8A在内质网应激调控中的功能具有跨物种保守性。

可延伸的方向

1. 深入解析TIM8调控内质网应激的分子通路与上下游靶点。

2. 探索TIM8与线粒体‑内质网结构偶联的关系。

3. 研究TIMM8A突变导致人类疾病的内质网应激机制。

4. 筛选可缓解TIM8缺失引起应激损伤的小分子化合物。

5. 分析TIM家族其他蛋白在应激与衰老中的协同作用。

测量的数据及研究意义

1 生长与抗性数据：点样实验、生长曲线、倍增时间、比生长速率（图1），证明tim8Δ在正常条件下生长受抑，对衣霉素抗性显著提升，对DTT无抗性差异。

2 氧化应激数据：ROS水平、抗氧化基因mRNA表达（图2A、B、F、G），说明TIM8缺失导致基础氧化应激增强，衣霉素处理后应激水平降低。

3 内质网应激数据：HAC1剪切水平、UPR靶基因表达（图2C‑E），表明TIM8缺失引发基础内质网应激，衣霉素处理后应激程度低于野生型。

4 寿命数据：复制寿命、时序寿命（图3），显示TIM8缺失不影响复制寿命，但显著缩短时序寿命，衣霉素可部分回补tim8Δ的时序寿命。

5 线粒体功能数据：TTC染色小菌落比例（图4），证明TIM8缺失降低线粒体呼吸能力。

6 过表达回补数据：SOD2/CTT1/HAC1过表达后的抗性、ROS、应激、寿命指标（图5），说明SOD2过表达降低ROS并增强衣霉素抗性，但无法恢复寿命与线粒体功能。

7 人细胞验证数据：TIMM8A敲低后GRP78、XBP1s蛋白、ROS、钙离子水平（图6），证实人源同源基因缺失同样诱发内质网应激。

结论

1 TIM8缺失会同时诱导酵母产生氧化应激与内质网应激，提升基础未折叠蛋白反应并增强对衣霉素的抗性。

2 TIM8缺失特异性缩短酵母时序寿命，不影响复制寿命，同时损伤线粒体呼吸功能。

3 过表达SOD2可降低ROS并进一步提高tim8Δ对衣霉素的抗性，但无法恢复寿命与线粒体缺陷。

4 人细胞中敲低TIMM8A可诱发内质网应激、ROS升高与钙稳态失衡，证明TIM8家族的应激调控功能保守。

5 TIM8是维持内质网稳态、线粒体功能与时序寿命的重要因子。

使用芬兰Bioscreen仪器测量数据的研究意义

使用Bioscreen C自动监测酵母OD600绘制生长曲线，精准反映不同条件下酵母的生长速度、平台期、倍增时间与比生长速率；客观证实tim8Δ在正常培养基中生长慢于野生型，在含衣霉素培养基中生长显著优于野生型，为抗性表型提供了连续、定量、高重复性的证据，排除人工读数误差，是应激抗性结论的核心支撑数据。