衰老過程如何運作的關(guān)鍵

南加州大學維特比工程學院的新研究成為我們理解衰老過程如何運作的關(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。

來自化學工程與材料科學助理教授Nick Graham及其團隊與Provost生物科學與生物醫(yī)學工程教授Scott Fraser以及Zohrab A. Kaprielian工程研究員Pin Wang合作，最近在期刊上發(fā)表了這項工作。生物化學。

格雷厄姆說：“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胞衰老的原因，以便我們能夠設計出更好老化的治療方法。”

細胞老化的原因是什么?

為實現(xiàn)這一目標，主要作者，格雷厄姆實驗室的研究生Alireza Delfarah專注于衰老，這是細胞永久停止產(chǎn)生新細胞的自然過程。這一過程是與年齡相關(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。

“衰老細胞實際上與干細胞相反，干細胞具有無限的自我更新或分裂潛力，”Delfarah說。“衰老細胞永遠不會再分裂。這是一種不可逆轉(zhuǎn)的細胞周期停滯狀態(tài)。”

研究小組發(fā)現(xiàn)老化的衰老細胞停止產(chǎn)生一類叫做核苷酸的化學物質(zhì)，這是DNA的基石。當他們服用年輕細胞并迫使他們停止產(chǎn)生核苷酸時，它們會衰老或衰老。

“這意味著核苷酸的產(chǎn)生對于保持細胞年輕化至關(guān)重要，”德爾法拉說。“這也意味著如果我們能夠阻止細胞丟失核苷酸合成，那么細胞的衰老可能會更慢。”

格雷厄姆的團隊研究了強大增殖的年輕細胞，并給它們喂食了穩(wěn)定碳同位素標記的分子，以追蹤細胞消耗的營養(yǎng)物質(zhì)如何被加工成不同的生化途徑。

Scott Fraser和他的實驗室與研究團隊合作開發(fā)了結(jié)果的3D圖像。這些圖像意外地揭示了衰老細胞通常具有兩個核，并且它們不合成DNA。

在此之前，衰老主要在稱為成纖維細胞的細胞中進行研究，成纖維細胞是動物中結(jié)締組織最常見的細胞。格雷厄姆的研究小組正在關(guān)注上皮細胞是如何發(fā)生衰老的，這些細胞排列在體內(nèi)器官和結(jié)構(gòu)的表面以及大多數(shù)癌癥出現(xiàn)的細胞類型中。

格雷厄姆說，衰老最廣為人知的是身體對抗癌癥的保護屏障：當細胞受到可能有發(fā)展成癌癥風險的損害時，它們會進入衰老并停止增殖，從而癌癥不會發(fā)展和擴散。

格雷厄姆說：“有時人們將衰老視為一把雙刃劍，它可以預防癌癥，這是一件好事。”“但它還會促進衰老和疾病，如糖尿病，心臟功能障礙或動脈粥樣硬化和一般組織功能障礙，”他說。

格雷厄姆說，目標不是完全防止衰老，因為這可能會釋放癌細胞。

“但另一方面，我們希望找到一種方法來消除衰老細胞，促進健康老化和更好的功能，”他說。

格雷厄姆說，該團隊的研究已經(jīng)應用于新興的傳感學領(lǐng)域，開發(fā)可能能夠消除老化細胞的藥物。他說，人體臨床試驗仍處于早期階段，但對老鼠的研究表明，通過消除衰老細胞，老鼠的年齡會更好，壽命更長。

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