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，卻是一個相當大的挑戰(zhàn)。貝勒醫(yī)學(xué)院和合作機構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種稱為隱性轉(zhuǎn)錄的細胞現(xiàn)象在衰老的哺乳動物干細胞中升高，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)。
該團隊在《自然衰老》雜志上報告說，發(fā)生神秘轉(zhuǎn)錄的原因是一種細胞機制，隨著細胞老化而崩潰。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)錄是一個受到良好調(diào)控的細胞過程，但隨著細胞老化，它們會失去控制它的能力。
“啟動子有一個特定的 DNA 序列，可以識別轉(zhuǎn)錄過程的起點，通常位于實際蛋白質(zhì)編碼序列之前，”Dang 解釋說。“但是類似啟動子的序列確實存在于其他位置，包括沿著實際的蛋白質(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)的潛在機制。”
該團隊與哺乳動物干細胞合作，這些干細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隱性轉(zhuǎn)錄的方法，以確定這種轉(zhuǎn)錄在小鼠、人類干細胞和培養(yǎng)細胞中的水平。與年輕的干細胞相比，年長的干細胞具有更多的隱秘轉(zhuǎn)錄。他們還研究了其他衰老細胞，發(fā)現(xiàn)在跨越一系列組織的大多數(shù)細胞中，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)錄是哺乳動物衰老的標志，”Dang 說。
年輕細胞具有防止隱性轉(zhuǎn)錄的機制。在衰老的哺乳動物細胞中，研究人員發(fā)現(xiàn)一種這樣的機制，包括限制對染色質(zhì)(構(gòu)成染色體的物質(zhì))的訪問，正在失敗，促進了神秘轉(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)表明它對哺乳動物有害，就像對酵母和蠕蟲一樣，”Dang 說。“未來的研究可能會導(dǎo)致減少隱性轉(zhuǎn)錄的促衰老作用的方法。”
這項工作的其他貢獻者包括 Brenna S. McCauley、Luyang Sun、Ruofan Yu、Minjung Lee、Haiying Liu、Dena S. Leeman、Yun Huang 和 Ashley E. Webb。作者與以下一個或多個機構(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)。
標簽： 哺乳動物干細胞
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