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一個基因可能是“青春之泉”

時間:2016-7-27閱讀:171
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zui近,美國紐約州立大學(xué)水牛城分校(UB)的研究人員發(fā)現(xiàn),青春之泉可能存在于一個名為Nanog的胚胎干細(xì)胞基因中。在他們開展的一系列實(shí)驗(yàn)中,這個基因在一些對于防止骨質(zhì)疏松、動脈阻塞和其他變老跡象至關(guān)重要的休眠細(xì)胞過程中發(fā)揮作用。這些結(jié)果發(fā)表在《Stem Cells》雜志上,也在對抗衰老疾?。ㄈ鏗utchinson-Gilford早衰綜合征)方面顯示出美好的前景。

本文*作者、UB工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院化學(xué)和生物工程系主任Sios T. Andreadis教授說:“我們對于Nanog基因的研究,可幫助我們更好地了解衰老過程,以及zui終如何逆轉(zhuǎn)它。”本文其他的作者來自于UB生物醫(yī)學(xué)工程系,UB工程學(xué)院和Jacobs醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院、Roswell Park癌癥研究所生物統(tǒng)計(jì)和生物信息學(xué)部門之間的一個聯(lián)合項(xiàng)目。

為了對抗衰老,人體擁有一個非特定的細(xì)胞庫,它們可以再生器官。這些細(xì)胞被稱為成體干細(xì)胞,它們位于身體的每一個組織中,并在有需要時迅速作出反應(yīng)。

但是隨著年齡的增長,越來越少的成體干細(xì)胞能夠很好地發(fā)揮它們的作用,這會導(dǎo)致與年齡有關(guān)的疾病。逆轉(zhuǎn)衰老對成人干細(xì)胞的影響,基本上會重新啟動它們,從而可以幫助解決這個問題。

Andreadis先前的研究表明,成體干細(xì)胞形成肌肉和產(chǎn)生力量的能力會隨著年齡的增長而下降。具體地說,他研究了一類稱為平滑肌細(xì)胞的肌肉細(xì)胞,位于動脈、腸等組織內(nèi)。

在這項(xiàng)新的研究中,本文*作者、Andreadis實(shí)驗(yàn)室的研究生Panagiotis Mistriotis,將Nanog轉(zhuǎn)入衰老的干細(xì)胞。他發(fā)現(xiàn),Nanog可打開兩個關(guān)鍵的細(xì)胞途徑:Rho相關(guān)的激酶(ROCK)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)。

反過來,這會啟動休眠蛋白(肌動蛋白)構(gòu)建成人干細(xì)胞形成收縮的肌肉細(xì)胞所需的細(xì)胞骨架。由這些細(xì)胞產(chǎn)生的力量zui終有助于恢復(fù)成體干細(xì)胞因老化而失去的再生性能。

Andreadis說:“Nanog不僅有延緩衰老的能力,而且在某些情況下它有可能逆轉(zhuǎn)衰老。”他指出,胚胎干細(xì)胞基因以三種不同的衰老模式工作:從老年供體分離的細(xì)胞、培養(yǎng)的衰老細(xì)胞和從Hutchinson-Gilford早衰綜合征患者分離的細(xì)胞。

此外,研究人員發(fā)現(xiàn),Nanog可激活肌肉形成的中樞調(diào)節(jié)因子,血清反應(yīng)因子(SRF),從而表明同樣的結(jié)果可能適用于骨骼、心臟和其他肌肉類型。

目前,研究人員正專注于識別可以取代或模仿Nanog基因的效果的藥物。這將使得他們能夠研究體內(nèi)的衰老方面是否也可以被逆轉(zhuǎn)。這可能對一系列的疾病有著重要意義,從動脈粥樣硬化和骨質(zhì)疏松癥到阿爾茨海默氏病。

在胚胎干細(xì)胞的自我更新中,轉(zhuǎn)錄因子Nanog具有關(guān)鍵性的作用,這一因子也一直是近年來研究的熱點(diǎn)。2014年7月,西班牙國家癌癥研究中心(CNIO)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),NANOG也調(diào)控成體生物分層上皮細(xì)胞的細(xì)胞分裂。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)。

科學(xué)家們對于青春不老之泉的探索腳步從未停止過。2014年12月的一項(xiàng)研究表明,研究人員距離可延緩衰老并改善老年人健康的“青春之泉”藥物越來越近。研究人員在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》(Science Translational Medicine)中報道稱,一種實(shí)驗(yàn)性藥物——該藥物可靶定衰老及免疫功能相關(guān)的一個遺傳信號通路,使老年人的免疫系統(tǒng)得到了顯著的增強(qiáng)。

今年3月份,美國西北大學(xué)科學(xué)學(xué)院助理教授Javier Apfeld,致力于研究衰老的過程。他利用線蟲作為研究對象,探索驅(qū)動復(fù)雜蛋白質(zhì)相互作用(調(diào)節(jié)著壽命)的細(xì)胞機(jī)制,從微觀的秀麗隱桿線蟲到我們,其中一些機(jī)制在進(jìn)化上一直都是保守的。

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