與衰老相關(guān)的哺乳動(dòng)物干細(xì)胞中的隱性轉(zhuǎn)錄

盡管明顯的衰老跡象通常是明確無(wú)誤的，但要弄清楚是什么觸發(fā)了它們，卻是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。貝勒醫(yī)學(xué)院和合作機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種稱為隱性轉(zhuǎn)錄的細(xì)胞現(xiàn)象在衰老的哺乳動(dòng)物干細(xì)胞中升高，這種現(xiàn)象之前曾被描述過(guò)并與酵母和蠕蟲的衰老有關(guān)。

該團(tuán)隊(duì)在《自然衰老》雜志上報(bào)告說(shuō)，發(fā)生神秘轉(zhuǎn)錄的原因是一種細(xì)胞機(jī)制，隨著細(xì)胞老化而崩潰。研究結(jié)果表明，控制隱性轉(zhuǎn)錄的策略可能具有促進(jìn)長(zhǎng)壽的作用。

“在之前的工作中，我們發(fā)現(xiàn)酵母和蠕蟲中的隱性轉(zhuǎn)錄不僅是衰老的標(biāo)志，也是衰老的原因，”相應(yīng)作者、貝勒大學(xué)分子和人類遺傳學(xué)助理教授、赫芬頓衰老中心的 Weiwei Dang 博士說(shuō)。 . “減少這些生物體中這種異常轉(zhuǎn)錄的數(shù)量可以延長(zhǎng)它們的壽命。”

隱性轉(zhuǎn)錄是一種干擾正常細(xì)胞過(guò)程的現(xiàn)象。正常的基因轉(zhuǎn)錄是蛋白質(zhì)生產(chǎn)的第一步。它始于稱為啟動(dòng)子的 DNA 上的特定位置。這是蛋白質(zhì)編碼基因開(kāi)始轉(zhuǎn)錄成 RNA 的地方，RNA 最終被翻譯成蛋白質(zhì)?；蜣D(zhuǎn)錄是一個(gè)受到良好調(diào)控的細(xì)胞過(guò)程，但隨著細(xì)胞老化，它們會(huì)失去控制它的能力。

“啟動(dòng)子有一個(gè)特定的 DNA 序列，可以識(shí)別轉(zhuǎn)錄過(guò)程的起點(diǎn)，通常位于實(shí)際蛋白質(zhì)編碼序列之前，”Dang 解釋說(shuō)。“但是類似啟動(dòng)子的序列確實(shí)存在于其他位置，包括沿著實(shí)際的蛋白質(zhì)編碼序列，它們可以開(kāi)始轉(zhuǎn)錄并產(chǎn)生較短的轉(zhuǎn)錄本，稱為隱秘轉(zhuǎn)錄本。在這里，我們研究了哺乳動(dòng)物的隱性轉(zhuǎn)錄是否隨著年齡的增長(zhǎng)而增加，以及與這種現(xiàn)象有關(guān)的潛在機(jī)制。”

該團(tuán)隊(duì)與哺乳動(dòng)物干細(xì)胞合作，這些干細(xì)胞已被證明在衰老過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。他們采用了一種檢測(cè)隱性轉(zhuǎn)錄的方法，以確定這種轉(zhuǎn)錄在小鼠、人類干細(xì)胞和培養(yǎng)細(xì)胞中的水平。與年輕的干細(xì)胞相比，年長(zhǎng)的干細(xì)胞具有更多的隱秘轉(zhuǎn)錄。他們還研究了其他衰老細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在跨越一系列組織的大多數(shù)細(xì)胞中，隱性轉(zhuǎn)錄也隨著年齡的增長(zhǎng)而升高。

“總而言之，我們的研究結(jié)果表明，增加的隱性轉(zhuǎn)錄是哺乳動(dòng)物衰老的標(biāo)志，”Dang 說(shuō)。

年輕細(xì)胞具有防止隱性轉(zhuǎn)錄的機(jī)制。在衰老的哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，研究人員發(fā)現(xiàn)一種這樣的機(jī)制，包括限制對(duì)染色質(zhì)(構(gòu)成染色體的物質(zhì))的訪問(wèn)，正在失敗，促進(jìn)了神秘轉(zhuǎn)錄本的產(chǎn)生。

“目前尚不清楚升高的隱性轉(zhuǎn)錄如何導(dǎo)致衰老，但越來(lái)越多的證據(jù)表明它對(duì)哺乳動(dòng)物有害，就像對(duì)酵母和蠕蟲一樣，”Dang 說(shuō)。“未來(lái)的研究可能會(huì)導(dǎo)致減少隱性轉(zhuǎn)錄的促衰老作用的方法。”

這項(xiàng)工作的其他貢獻(xiàn)者包括 Brenna S. McCauley、Luyang Sun、Ruofan Yu、Minjung Lee、Haiying Liu、Dena S. Leeman、Yun Huang 和 Ashley E. Webb。作者與以下一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)有關(guān)聯(lián)：貝勒醫(yī)學(xué)院、德克薩斯農(nóng)工大學(xué)、德克薩斯大學(xué) MD 安德森癌癥中心、斯坦福大學(xué)、基因泰克和布朗大學(xué)。

標(biāo)簽： 哺乳動(dòng)物干細(xì)胞