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延长两倍!科学家发现了控制细胞老化的“主回路” 重新编程可大幅延长寿命
2020-07-25 12:08 前瞻网   

加利福尼亚大学圣地亚哥分校(UCSD)的研究人员发现了一个细胞“主回路”,该回路可以充当“指挥中心”,决定了酵母细胞在酵母中衰老选择哪一种方式。

两种途径中的一种可以带来健康的衰老,而另一种途径的细胞则因其机械停顿、搅碎蛋白质而更快地导致身体机能下降。

利用这些新发现的信息,研究小组为细胞衰老建立了计算机模型,并发现了DNA调节作用。结果显示,这一机制可使酵母细胞的寿命延长两倍左右,从而延长了生物体的寿命,使其在整个生命周期中保持“非常健康”的状态。

他们计划很快开始在更复杂的生物体中测试化学“鸡尾酒”式试验,并最终在人类中进行测试,以延长寿命。

整个复杂人体的衰老是其所有复合细胞累积衰老的结果。就像生物体随着年龄的增长失去繁殖后代的能力一样,使细胞起作用并能够自我复制的机制会随着时间的流逝而退化。

正如某些人和动物的寿命远超过其他物种的寿命一样,细胞的衰老速度可能也大不相同。

在一定程度上,细胞和宏观水平的衰老是由环境和饮食等多变因素以及如何影响为细胞提供能量的营养素决定的。

但是加州大学圣地亚哥分校的研究小组发现,仅这些环境差异并不能决定酵母中细胞的命运。实际上,当他们将细胞置于完全中性的实验室环境中时,它们仍然走过了两条衰老途径之一。

他们的研究表明,这一“回路”由两种蛋白质之间的相互作用构成,即SIR2和HAP,决定了细胞将采取哪种衰老途径。

如果相互作用确定了顺应性情况,则细胞DNA会随着年龄的增长而保持相对稳定,而反之则相反,线粒体(组成细胞的强大分子)将发生功能障碍。

研究人员已经发现了这两种蛋白质,它们参与了衰老过程,以及可以用来操纵它们的化学物质。

实际上,我们已经知道在人类中发现了相同的蛋白质,并且在我们的年龄中也发挥了作用。它们对于皮肤和干细胞的衰老特别重要。

因此,UCSD创建了一个计算机模型,说明如何改变这些蛋白质以改变它们之间的相互作用并“重新编程”分子回路。

他们不仅能够调整DNA以消除更快的衰老途径,而且还能够为模型编程一种全新的衰老方式。

高级研究作者Nan Ha博士在接受采访时解释说:“令人惊讶的是,在这种新的衰老模式下,整个生命周期中的细胞周期都保持正常,这与年轻细胞相同。”

通常,随着生物体的衰老,其细胞变得不那么健康,并且它们细胞寿命的持续时间(从开始到生殖阶段直至死亡的时间)就会变得越来越短。

但这并没有发生在他们的再编程细胞上。这些被修饰的细胞最终确实死亡了,但每个细胞的寿命都保持不变。“这些细胞在它们的一生中都非常非常健康。”

这种稳定性非常重要,因为它表明——延长细胞寿命的DNA变化,不会以损害细胞其他健康因素为代价。

下一步,Nan Ha博士希望确保团队在酵母细胞中发现的这一特殊“回路”,也能在人类细胞中发挥作用。他说,科学家可以在未来几年找到答案。

再之后,他还打算测试大型动物的化学和DNA修饰,并最终在人类身上进行测试,看看这种机制是否可以安全地延长细胞和它们组成的生物体的寿命,同时不会引发癌症等其他疾病。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:https://www.dailymail.co.uk/health/article-8541605/Scientists-discover-master-circuit-controls-cells-age.html

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责任编辑: 4083LWJ

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