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科学家寻找"衰老解药"获突破:让细胞自噬破损线粒体

2016-11-23 11:14:20 来源:参考消息网 责任编辑:杨宁昱

核心提示:人的一生中变异mtDNA不断积聚是导致衰老和退行性疾病的因素之一。这些退行性疾病包括阿尔茨海默病、帕金森症和老年性肌少症等。

参考消息网11月23日报道 外媒称,一项具有重大意义的研究找到了替换人体衰老细胞的新方法。加州理工学院和加州大学洛杉矶分校的科研人员进行的这项研究,可能为发现如整容手术般逆转和延缓老化进程的方法奠定基础。

据英国《每日邮报》网站11月21日报道,实验针对的目标是人体线粒体脱氧核糖核酸(mtDNA),即细胞的“电池”。

随着年龄的增长,DNA逐渐衰弱和变异。但是,与人体其他部分不同的是,线粒体不太擅长修复DNA。

然而,现在加州理工学院和加州大学洛杉矶分校的研究小组发现了开创性的控制基因的方法,从而分解并去除mtDNA,实现细胞再生。

报道称,这种方法是对一种名为“自噬”的、已被证明的自然过程的调整。通过自噬,细胞可以消化吸收破损的线粒体,为更换健康的线粒体扫清道路。

这是时下一个热门话题——事实上,赢得今年诺贝尔奖的正是一项关于自噬的研究。

但是,在加州理工学院和加州大学洛杉矶分校21日发表这项研究报告之前,自噬过程是否也能够促进对变异或衰老DNA的定向消除尚不清楚。

一般认为,人的一生中变异mtDNA不断积聚是导致衰老和退行性疾病的因素之一。这些退行性疾病包括阿尔茨海默病、帕金森症和老年性肌少症等。mtDNA的遗传缺陷也与大量儿童疾病相关,包括自闭症。

加州理工学院生物学和生物工程学教授布鲁斯·海说:“我们知道mtDNA变异速度加快导致了早衰。”

他说:“另一个事实是,变异mtDNA在诸如神经细胞和肌肉这些随着年龄增长功能逐渐退化的重要组织中不断积累,这一切说明,如果人们可以减少变异mtDNA的总数,就有可能延缓或逆转衰老的重要方面。”

为了验证自己的方法,研究小组使用了一种普通的果蝇。他们观察了果蝇用于飞行的肌肉中的mtDNA,因为这是动物王国最消耗能量的组织之一。与人体一样,果蝇的肌肉也显示了某些清晰明了的衰老迹象。

果蝇和人体拥有很多相同的疾病基因。科研人员对果蝇进行了基因改造,以便其75%的mtDNA一开始就发生变异。

科研人员随后通过人工方法增加了可促进线粒体自噬的基因活动。这样一来,果蝇肌肉细胞中变异的一部分mtDNA就大大减少了。特别是一种叫做“帕金”的基因,当过量表达时,它可以将变异mtDNA的比例从75%减少到5%。另一种叫做“Atg1”的基因可将变异mtDNA的比例减少到4%。这两种基因在老年人和患有退行性疾病(如帕金森症)的人体中似乎不够活跃。

海教授说:“这种减少可彻底消除这些细胞中的任何新陈代谢缺陷,基本上将它们恢复到比较年轻、焕发活力的状态。这些实验清晰地证明,对正常的细胞进程稍加调整就可以减少细胞中变异mtDNA的数量。我们的目的是未来能够通过定期的细胞大扫除来消灭大脑、肌肉及其他组织中受损的mtDNA。这将有助于我们保持思维能力、运动灵活性,并且更广泛地实现健康的衰老进程。”

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