描述的延長(zhǎng)干細(xì)胞壽命的過程

人們生孩子的時(shí)間比以往任何時(shí)候都晚。至少在過去的半個(gè)世紀(jì)里，美國(guó)新父母的平均年齡一直在上升。

但是時(shí)間對(duì)我們的身體和生殖系統(tǒng)來說很艱難。例如，隨著動(dòng)物年齡的增長(zhǎng)，我們的干細(xì)胞在更新我們的組織方面效率降低。對(duì)于生殖系干細(xì)胞尤其如此，它們會(huì)變成精子和卵子。

如果有辦法暫停這個(gè)過程怎么辦?

加州大學(xué)圣巴巴拉分校的生物學(xué)家發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于果蠅延長(zhǎng)生殖干細(xì)胞壽命能力的研究。這篇發(fā)表在Nature Communications上的論文描述了一個(gè)阻止雌性果蠅產(chǎn)卵的過程?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，幾乎每一步都被擱置，從而延長(zhǎng)了干細(xì)胞的活力。這些見解可以為未來的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)提供信息。

“我們對(duì)延長(zhǎng)干細(xì)胞的壽命很感興趣，特別是女性生殖系干細(xì)胞，”資深作者、Duggan 教授、分子、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)系的杰出教授Denise Montell說。

當(dāng)果蠅以成年形式出現(xiàn)在寒冷、黑暗的環(huán)境中時(shí)，它們會(huì)進(jìn)入一種稱為滯育的休眠狀態(tài)。這是一種季節(jié)性反應(yīng)，可以在更有可能成功時(shí)為繁殖節(jié)省能量：一年中較暖和的時(shí)候。滯育可以使蒼蠅的壽命增加一倍，并顯著延長(zhǎng)它們的繁殖期。滯育期的蒼蠅吃得少，活動(dòng)少，生殖過程暫停;但是，它們實(shí)際上并沒有休眠。

科學(xué)家們以前曾研究過這種現(xiàn)象，但主要是從行為的角度。“這就是這項(xiàng)研究的新穎之處，”蒙特爾說。“我們正在詳細(xì)研究細(xì)胞生物學(xué)，這被證明非常有趣。”

“詳細(xì)研究這個(gè)過程可以為我們提供如何減緩干細(xì)胞衰老的線索，”主要作者、蒙特爾實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目科學(xué)家Sreesankar Easwaran補(bǔ)充道。

處于壓力下的雌性果蠅會(huì)在卵子發(fā)育的特定階段暫停卵子發(fā)生——卵細(xì)胞的產(chǎn)生。Montell、Easwaran 和他們的團(tuán)隊(duì)在滯育期間也發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)，但它超出了這個(gè)階段。在滯育期間，卵子發(fā)生的停止比在其他壓力情況下要完整得多，例如在捕食者存在或蛋白質(zhì)稀缺時(shí)。不僅逮捕更徹底，而且生育能力的恢復(fù)也更強(qiáng)。

如果說培養(yǎng)卵細(xì)胞就像安裝新軟件，那么壓力反應(yīng)就像是暫停下載以處理差事。相反，滯育就像退出安裝并稍后重新啟動(dòng)該過程。

“逮捕如此徹底的一個(gè)原因是每個(gè)發(fā)展階段都被擱置了，”蒙特爾解釋說。例如，生殖系干細(xì)胞通常會(huì)分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。其中一個(gè)繼續(xù)分裂成為卵子，而另一個(gè)仍然是干細(xì)胞，準(zhǔn)備稍后重復(fù)這個(gè)過程。

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