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生命的生物学更长久

从早期的人类神话到奥斯卡·王尔德(多利安格雷的图片 [维基百科])到印第安纳琼斯(印第安纳琼斯和最后的十字军 [wikipedia.org]),逆转或停止衰老过程的能力长期以来一直很有吸引力。。它也是大量科学研究的主题。

生命的生物学更长久

2011年1月,发表在“ 自然 ”杂志上的一篇论文首次展示了一种可能的生物学机制,即停止衰老过程。由罗纳德·德皮尼奥领导的哈佛大学研究小组已经找到了一种通过操纵端粒来逆转老鼠衰老的方法。

好吧,它是老化的老鼠模型,并没有在人类中尝试,但DePinho的团队已经能够扭转衰老的影响并延长寿命。哈佛大学的研究小组对基因进行基因改造,以便研究人员可以控制一种叫做端粒酶的酶的产生 - 随意打开和关闭它。他们使用药物他莫昔芬来翻转开关。

与通常表达端粒酶的对照小鼠相比,停用他莫昔芬并且小鼠不能使端粒酶起作用,导致寿命显着缩短。工程化小鼠也有老化的晚期症状:广泛的组织萎缩,特别是在快速生长的组织如睾丸和脾脏,以及脑细胞的退化。缺乏正常端粒酶产生的小鼠在其细胞内也具有高度的DNA损伤,也与衰老一致。

但是当通过用他莫昔芬治疗小鼠开启端粒酶四周时,DePinho和他的小组逆转了这些衰老症状。现在小鼠有端粒酶,它们的端粒被修复和延长,萎缩的器官(睾丸,脾脏)恢复了大小。他莫昔芬治疗的小鼠比未治疗的端粒酶缺陷小鼠活得更长。对这些小鼠大脑的详细分析进一步证实,一旦端粒酶功能恢复,老化相关损伤就会逆转。

要了解这种情况发生的原因和原因,了解端粒及其在细胞内的作用是有用的。端粒是DNA的序列,其作为染色体末端的帽。数千个碱基长,它们由重复序列的DNA组成,不编码蛋白质,但在细胞分裂过程中很重要。它们的作用是防止染色体末端的基因丢失,并防止两条不同染色体的末端融合在一起。当细胞分裂时,端粒在每条染色体末端充当缓冲液,任何丢失的DNA都来自端粒而不是基因。

每个细胞分裂都会缩短端粒,最终它们变得太短而无法正常工作,并且细胞不能再分裂。例如,来自在实验室中生长的新生婴儿的皮肤细胞可以分裂80次以上,但是从70岁的皮肤细胞中取出的皮肤细胞可能只能分裂20次。端粒不能得到补充,因为分化或成熟的细胞类型,如皮肤细胞,产生很少或没有端粒酶,这种酶修复损伤。

虽然对于身体中的几乎所有细胞都是如此,但也有一些例外,例如胎儿细胞和成体干细胞。这些所谓的未分化或未成熟细胞一直产生端粒酶,能够在复制后延长端粒,使这些细胞无限复制。癌细胞也可以具有活跃的端粒酶,使它们能够继续分裂超过其他细胞死亡的点,解释为什么癌细胞被认为是永生的。

发现端粒如何发挥作用,以及它们在衰老和癌症中的作用,是了解基因组工作原理的一项重大成就,并为伊丽莎白布莱克本,卡罗尔格雷德和杰克索佐斯克赢得了2009年诺贝尔生理学或医学奖 [nobelprize.org ]。现在有人已经采取了这个基本的研究发现,并想出如何将它应用于每个人都关心的事情。

很明显,从鼠标模型中展示概念到将其应用于人类还有很长的路要走,但这一发现足以让人们对着名的同行评审广播进行了充分的了解,科尔伯特报告,科尔伯特报告 [colbertnation.org] ],DePinho在现场观众面前接受了有关这一发现的采访。

虽然这些研究结果非常令人兴奋,但现在说科学家已经解决了衰老问题还为时尚早。下一步将是通过刺激或添加端粒酶来检测是否有可能逆转正常小鼠细胞的衰老,并且可以在更远的地方对人体进行任何潜在的测试。如上所述,由于端粒酶的异常存在,癌细胞能够继续分裂,因此人工添加它可能会导致癌症。即使它有可能在不引起癌症的情况下逆转人类衰老,但社会在延长人类寿命方面还需要解决许多道德​​问题。

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