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中外科学家揭示人类干细胞衰老机理

2019-03-13 02:16:49

中新社北京5月1日电 ( 张素)1日从中国科学院获悉,来自中科院生物物理研究所刘光慧实验室、美国索尔克研究所等机构的中外科学家,首次揭示了异染色质的高级结构失序是人类干细胞衰老的驱动力之一,为延缓衰老和防治衰老相关疾病提供了新的潜在靶点。 据统计,2050年时约有三分之一的中国人口年龄将超过60岁,人口老龄化问题迫在眉睫。衰老是人类疾病的危险因子,但因人类衰老过程漫长且复杂,转化医学研究一直面临巨大挑战。

当前的衰老理论认为,衰老主要源于细胞内不断聚集的脱氧核糖核酸(DNA)损伤。刘光慧等科学家却从成年早衰症入手——这种罕见的常染色体隐性遗传病,是由WRN基因(编码一种DNA修复/解旋酶)的突变所致。患者表现为在青春期就提前衰老,并伴发多种老年疾病。

“建立人类成年早衰症的干细胞模型,

中外科学家揭示人类干细胞衰老机理

使衰老研究变得简单。”刘光慧在受访时说,研究人员提出“组织干细胞的加速衰老(耗竭)可能是人类早衰症的病因”这一科学假设,通过基因组靶向技术,使人间充质干细胞(MSC)中的WRN基因发生纯合缺失突变,在实验室“制造”出人类早衰症特异的MSC。

科学家发现,具有成年早衰症特征的干细胞表现出生长速度减慢、DNA损伤反应加剧、分泌大量炎性因子等衰老特征。进一步研究发现,WRN的缺失会导致异染色质稳定性降低,诱发细胞衰老。

刘光慧表示,通过比较健康老年人和年轻人体内分离的MSC,也提示异染色质的重塑可能是正常细胞衰老的驱动力之一。“而过量表达HPLα蛋白质能抑制细胞加速衰老,这为未来干预人类干细胞的衰老提供了可能的分子靶标。”

相关研究成果已刊发在美国《科学》杂志。业界认为,研究首次揭示了WRN基因在表现遗传调控方面的全新功能,首次确立了染色质高级结构的改变在驱动人类细胞衰老中发挥的核心作用,为实现延缓或逆转细胞衰老奠定了理论基础,还将激起企业家在研制抗衰老药物的热情。

值得一提的是,刘光慧团队已先后利用干细胞技术发展了儿童早衰症、帕金森氏症、镰刀形细胞贫血症等一系列人类衰老性疾病和罕见病的医学研究。

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