重訂的遺傳”時鐘”減緩了衰老並增加了細胞的壽命
加州大學聖地亞哥分校的科學家們已經開發出一種可能減緩細胞衰老過程的方法,使用一個振蕩的基因”時鐘”。在測試中,發現酵母細胞的壽命明顯長於那些沒有的細胞。我們都害怕的熟悉的衰老症狀從細胞層面開始。
構成人體的數万億個細胞中的每一個都在其一生中經歷了一連串的分子變化,承受著不同類型的損害,直到最後它們不再能夠有效地發揮作用而死亡。這促成了與年齡有關的健康衰退,從皺紋和白髮到許多疾病的風險增加。
在之前的一項研究中,加州大學聖地亞哥分校的團隊發現,細胞似乎通過兩個特定過程中的一個進行衰老,致力於一個路徑,而不偏離另一個。即使在同一環境中來自同一遺傳系的細胞之間,這種分裂也大致是50/50。一條道路涉及DNA穩定性的下降,另一條是線粒體的下降,線粒體為細胞產生能量。無論哪種方式,最終的結果都是一樣的–細胞凋亡。
在新的研究中,該團隊開發了一種方法,通過允許細胞在這兩個不同的過程中擺動來減緩細胞衰老。繼續用路徑來比喻,如果你沿著一條路徑直達終點,會更快地到達你的最終目的地(細胞死亡),但如果在兩者之間來回奔跑,則需要更長的時間。
為了實現這一目標,研究小組重新連接了一個控制細胞老化的中央基因調控電路。通常情況下,它像一個切換開關一樣工作,將一個特定的細胞送入一個特定的路徑,但在這種情況下,研究人員將其調整為一個基因振盪器的功能。這觸發了一個細胞週期性地從一個路徑切換到另一個路徑,延緩了到達細胞死亡目的地的速度。
該小組在酵母細胞中測試了這種干預措施,並發現那些在基因振盪器控制下的細胞比正常老化的酵母細胞多活了約82%的時長。科學家們說,這是以往任何基因或化學抗衰老干預措施中最明顯的壽命延長,這些干預措施通常通過試圖使細胞恢復到更年輕的狀態來發揮作用。
當然,人類不是酵母細胞,所以在我們例行慶祝我們的七十歲之前仍有很長的路要走。但該團隊現在正在研究將該技術應用於人類細胞,包括幹細胞和神經元。
該研究發表在《科學》雜誌上。