南加州大學(xué)維特比工程學(xué)院的新研究成為我們理解衰老過(guò)程如何運(yùn)作的關(guān)鍵。這些發(fā)現(xiàn)可能為更好的癌癥治療和革命性新藥鋪平道路，這些藥物可以在晚年大大改善人類健康。
來(lái)自化學(xué)工程與材料科學(xué)助理教授Nick Graham及其團(tuán)隊(duì)與Provost生物科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程教授Scott Fraser以及Zohrab A. Kaprielian工程研究員Pin Wang合作，最近在期刊上發(fā)表了這項(xiàng)工作。生物化學(xué)。
格雷厄姆說(shuō)：“要從青春的泉源中喝水，你必須弄清楚青年的泉源在哪里，并了解青年的泉源在做什么。”“我們正在做相反的事情;我們正在努力研究細(xì)胞衰老的原因，以便我們能夠設(shè)計(jì)出更好老化的治療方法。”
細(xì)胞老化的原因是什么?
為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，主要作者，格雷厄姆實(shí)驗(yàn)室的研究生Alireza Delfarah專注于衰老，這是細(xì)胞永久停止產(chǎn)生新細(xì)胞的自然過(guò)程。這一過(guò)程是與年齡相關(guān)的衰退的關(guān)鍵原因之一，表現(xiàn)在關(guān)節(jié)炎，骨質(zhì)疏松癥和心臟病等疾病中。
“衰老細(xì)胞實(shí)際上與干細(xì)胞相反，干細(xì)胞具有無(wú)限的自我更新或分裂潛力，”Delfarah說(shuō)。“衰老細(xì)胞永遠(yuǎn)不會(huì)再分裂。這是一種不可逆轉(zhuǎn)的細(xì)胞周期停滯狀態(tài)。”
研究小組發(fā)現(xiàn)老化的衰老細(xì)胞停止產(chǎn)生一類叫做核苷酸的化學(xué)物質(zhì)，這是DNA的基石。當(dāng)他們服用年輕細(xì)胞并迫使他們停止產(chǎn)生核苷酸時(shí)，它們會(huì)衰老或衰老。
“這意味著核苷酸的產(chǎn)生對(duì)于保持細(xì)胞年輕化至關(guān)重要，”德?tīng)柗ɡf(shuō)。“這也意味著如果我們能夠阻止細(xì)胞丟失核苷酸合成，那么細(xì)胞的衰老可能會(huì)更慢。”
格雷厄姆的團(tuán)隊(duì)研究了強(qiáng)大增殖的年輕細(xì)胞，并給它們喂食了穩(wěn)定碳同位素標(biāo)記的分子，以追蹤細(xì)胞消耗的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如何被加工成不同的生化途徑。
Scott Fraser和他的實(shí)驗(yàn)室與研究團(tuán)隊(duì)合作開(kāi)發(fā)了結(jié)果的3D圖像。這些圖像意外地揭示了衰老細(xì)胞通常具有兩個(gè)核，并且它們不合成DNA。
在此之前，衰老主要在稱為成纖維細(xì)胞的細(xì)胞中進(jìn)行研究，成纖維細(xì)胞是動(dòng)物中結(jié)締組織最常見(jiàn)的細(xì)胞。格雷厄姆的研究小組正在關(guān)注上皮細(xì)胞是如何發(fā)生衰老的，這些細(xì)胞排列在體內(nèi)器官和結(jié)構(gòu)的表面以及大多數(shù)癌癥出現(xiàn)的細(xì)胞類型中。
格雷厄姆說(shuō)，衰老最廣為人知的是身體對(duì)抗癌癥的保護(hù)屏障：當(dāng)細(xì)胞受到可能有發(fā)展成癌癥風(fēng)險(xiǎn)的損害時(shí)，它們會(huì)進(jìn)入衰老并停止增殖，從而癌癥不會(huì)發(fā)展和擴(kuò)散。
格雷厄姆說(shuō)：“有時(shí)人們將衰老視為一把雙刃劍，它可以預(yù)防癌癥，這是一件好事。”“但它還會(huì)促進(jìn)衰老和疾病，如糖尿病，心臟功能障礙或動(dòng)脈粥樣硬化和一般組織功能障礙，”他說(shuō)。
格雷厄姆說(shuō)，目標(biāo)不是完全防止衰老，因?yàn)檫@可能會(huì)釋放癌細(xì)胞。
“但另一方面，我們希望找到一種方法來(lái)消除衰老細(xì)胞，促進(jìn)健康老化和更好的功能，”他說(shuō)。
格雷厄姆說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)的研究已經(jīng)應(yīng)用于新興的傳感學(xué)領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)可能能夠消除老化細(xì)胞的藥物。他說(shuō)，人體臨床試驗(yàn)仍處于早期階段，但對(duì)老鼠的研究表明，通過(guò)消除衰老細(xì)胞，老鼠的年齡會(huì)更好，壽命更長(zhǎng)。
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