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细胞老化可能是由于损害蛋白质生产的错误

 干细胞与外泌体 2023-04-09 发布于广东

较老的细胞可能无法制造蛋白质,或者可能制造出无法正常发挥功能的蛋白质,这一发现可能会导致新的药物靶标延缓衰老过程,相关研究近期发表在Nature Agin上。


图:胎儿肺组织,研究人员用它来测量基因表达如何随着细胞老化而变化

细胞衰老可能与随着时间的推移出现的遗传错误有关,这一发现可能使我们更接近于确定减缓这一过程的药物靶点。

马里兰州国立卫生研究院的Payel Sen此前发现,当酵母和蠕虫细胞停止分裂但仍能产生能量时,对基因表达的控制,将编码在基因中的信息转化为功能的过程就会崩溃。作为衰老细胞,在人类中,先前的研究表明,随着年龄的增长,衰老细胞的数量会增加。

为了揭示人类基因表达受损与衰老细胞之间的潜在联系,Sen 和她的同事从捐赠的人类胎儿中提取培养的肺细胞,使它们分裂得如此频繁,以至于它们在三个月内开始衰老,模仿衰老过程。

然后,该团队使用一种称为 PRO-cap 的测序方法来分析新形成的 RNA 转录物的长度,这些转录物通过基因的DNA表达在细胞中制造蛋白质。

研究人员发现,这些胎儿衰老细胞产生了非常短的 RNA 转录本。Sen 说,这些可能无法制造蛋白质,或者可能制造出无法发挥应有作用的蛋白质,他希望在未来对此进行进一步研究。

产生这些短转录本的基因表达的变异性增加与衰老有关,但我们不知道发生了什么,Sen说。

在实验的另一部分,研究人员在小鼠的衰老肝细胞中发现了类似的受损基因表达。“从酵母到小鼠再到人类细胞,它是保守的,这一事实值得进一步研究该机制在衰老中的作用,”Sen 说。

相关研究近期发表在Nature Agin上。

她说,目前尚不清楚是衰老细胞导致衰老,还是衰老导致细胞衰老。

“这项研究表明,转录的精确控制随着年龄的增长而失效,”南加州大学的Bérénice Benayoun说。她说,这可以为我们提供一个新的药物开发目标来控制衰老过程。

但“我们还需要缓和这种热情”,澳大利亚迪肯大学的杰弗里·克雷格 (Jeffrey Craig)说。衰老可能有很多方面,例如端粒缩短,当染色体末端的重复 DNA 区域随时间缩短时会发生端粒缩短。

“可能没有放之四海而皆准的抗衰老干预措施,”他说。

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