補充“年輕”的干細胞意義何在?《Nature Aging》:“年老”的干
來源:    發布時間: 2022-11-18 18:26   250 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px

前言 /    

前言 /               

 

盡管可以通過皺紋、體態等表面跡象來判斷衰老,但要弄清楚是導致衰老的真正原因,一直眾說紛紜。美國貝勒醫學院的研究人員發現,一種稱為“隱性轉錄”(染色質調控)的細胞現象在老年的哺乳動物的干細胞中頻繁發生。這是否也表明,年紀大了,干細胞就不中用了呢?

 

202182日,美國貝勒醫學院黨巍巍課題組在《自然衰老》雜志上發表題為Altered chromatin states drive cryptic transcription in aging mammalian stem cells的報告說,哺乳動物的細胞自身存在一種神秘轉錄的內在機制,研究結果表明,控制“隱性轉錄”可能具有延壽的作用。

 

 

圖片來源:自然衰老雜志

 

在之前的研究中,研究者發現酵母和蠕蟲的細胞中的“隱性轉錄”不僅是衰老的標志,也是衰老的誘因,”通訊作者貝勒大學分子和人類遺傳學助理教授、赫芬頓衰老中心的Weiwei Dang 博士說?!皽p少生物體中這種“異常轉錄”的發生可能是一種延長壽命的絕佳策略?!?/span>

 

隱性轉錄干擾細胞正常生命周期/

 

蛋白質生產的第一步就是基因轉錄,它始于稱為啟動子的DNA上的特定位置。這是蛋白質編碼基因開始轉錄成RNA的地方,RNA 最終被轉譯成蛋白質?;蜣D錄是一個程序化的細胞過程,但隨著細胞老化,調控機制會逐漸失控。

 

啟動子有一個特定的DNA序列,可以識別轉錄過程的起點,通常位于實際蛋白質編碼序列之前,”Dang解釋說?!暗穷愃茊幼拥男蛄写_實存在于其他位置,包括沿著實際的蛋白質編碼序列,它們能轉錄并產生更短的轉錄,稱為“隱性轉錄”。在這里我們研究了隱性轉錄是否隨著哺乳動物的年齡增長而增加,以及在這種現象中涉及的潛在機制?!?/span>

 

該團隊將哺乳動物的干細胞作為研究對象,干細胞已被證明在機體衰老的過程中發揮著重要作用。他們采用了檢測“隱性轉錄”的方法,以確定這種轉錄在小鼠、人類干細胞和培養細胞中的水平。

 

來源:論文數據

 

不出所料,與年輕的干細胞相比,年長的干細胞發生了更多的“隱性轉錄”。接著研究人員在其他的衰老細胞中,發現在跨越組織的大多數細胞中,這種隱性轉錄也隨著年齡的增長而愈發頻繁。

 

“總而言之,我們的研究結果證實,隱性轉錄的頻發發生是哺乳動物及人類衰老的標志,”Dang說。

 

年輕細胞具有防止“隱性轉錄”的機制。在衰老的哺乳動物細胞中,研究人員發現一種這樣的機制,包括限制對染色質(構成染色體的物質)的訪問,導致其失敗,促進了神秘轉錄的產生。

 

研究團隊表示,目前還尚不清楚升高的“隱性轉錄”是如何加劇衰老,但越來越多的證據表明它對哺乳動物有害,未來的研究方向可能會針對如何減少隱性轉錄以延緩衰老。

 

細胞層面認知衰老/

 

我們對“變老”這個詞很熟悉——經常以白頭發、皺紋、老花鏡…這些表觀現象來判斷衰老,上述研究從分子微觀視角,表明了導致人體及其他哺乳動物衰老的細胞內在的衰老機制,證實了年輕細胞與衰老細胞的差異所在。

 

小編在早期的推文中經常從細胞層面闡述如何理解和預防衰老。細胞衰老,一般認為指的是,隨著時間推移,細胞對壓力和其他細胞損傷的抵抗力逐漸下降,導致細胞功能逐漸喪失、活率下降。

 

DNA損傷是導致衰老的主要誘因,我們身體的大部分細胞都有細胞核,而DNA就在細胞核內,但這些DNA有時會被損傷,損傷的原因可能是外源的(如電離輻射或化療藥物暴露),也可能由內源的活性氧自由基導致。正常情況下,DNA在受損的時候會有一套修復的機制,但是有些損傷不可逆,或者沒有被修復好,就會一直存在,久而久之就導致細胞功能的喪失。

 

成人型早老癥(Werner syndrome)就是一個很典型的例子,患者的DNA受損,導致產生有缺陷的解旋酶。解旋酶在參與每一次DNA復制、轉錄、重組,因此對于細胞的復制和修復都至關重要,所以可以想象,如果解旋酶受損,DNA受到的損傷就會迅速積累,這將導致DNA的提早衰老。這也與貝勒醫學院課題組的觀點不謀而合。

 

再則,倘若自身的細胞自身損傷難以修復,加之體內新生的細胞數量隨年齡增長而下降,無疑是雪上加霜。

 

 

來源:細胞生理學雜志

 

有了這一層認識后,科學家們正在逐步試圖從根本上解決這一問題。干細胞療法就是其中的一個嘗試方向。

 

干細胞是身體的原材料--所有其他具有特殊功能的細胞都是由它產生的。在身體或實驗室的適當條件下,干細胞會分裂形成更多的細胞,稱為種子細胞。

 

這些種子細胞要么成為新的干細胞(自我更新),要么成為具有更具體功能的專門細胞(分化),如血細胞、腦細胞、心肌細胞或骨細胞。

 

 

 

大量的研究發現,干細胞可以在體外被誘導成為特定的細胞,可用于再生和修復人們患病或受損的組織,這就是為什么我們人體在一些受傷的情況下傷口自己會愈合。而同時,又因為干細胞具有極強的分化潛力,會對所處的環境會相應的形成不同的反應,科學家們寄希望于使用干細胞來培育新的組織進行治療,或用于移植和再生醫學。

 

未來可能受益于干細胞療法的人包括脊髓損傷、1型糖尿病、帕金森病、肌萎縮側索硬化癥、阿爾茨海默氏病、心臟病、中風、燒傷、癌癥和骨關節炎患者。

 

大膽暢想,干細胞可能能在未來真實有效的如此前推文《理解細胞與衰老,才能更好的抗衰老》中所說的那樣,延長人類的健康壽命。

 

總之,生命科學領域仍有廣闊探索空間的領域等待我們去發掘,了解的越多,就越有機會把握未來,掌控健康人生。

中文字幕曰韩一区二区不卡-欧美大香线蕉线伊人久久-亚洲精品国产自产-亚洲国产成人综合一区二区三区