盡管明顯的衰老跡象通常是明確無誤的,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,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。 . “減少這些生物體中這種異常轉(zhuǎn)錄的數(shù)量可以延長它們的壽命。”
隱性轉(zhuǎn)錄是一種干擾正常細(xì)胞過程的現(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。“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。
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,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。“未來的研究可能會(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
免責(zé)聲明:本文由用戶上傳,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除!