新科学家报道,近日一支研究小组已经发明了一种逆转细胞老化过程的新方法,使得年老老鼠的身体在几天内变得年轻。
这项发现对于理解与衰老有关的疾病,包括癌症、神经退行性疾病和糖尿病,具有重要的启示意义。
所有哺乳动物细胞产生能量的方式之一便是需氧呼吸,较大的分子分解成较小的分子并在此过程中释放能量。
科学家成功逆转老鼠的衰老
而这主要发生在线粒体身上也就是细胞的发电站。线粒体携带有自身的基因,但需氧呼吸所需要的某些细胞成分部分来自于细胞核,因此这两个部分必须协调自身的活动。
老被成功逆转
随着我们逐渐衰老,线粒体的功能逐渐衰退,这可能导致类似老年痴呆症和糖尿病等疾病。
为了调查为什么这种衰退会发生,哈佛医学院的安娜·格门斯(Ana Gomes)和她的同事对比了6个月大和22个月大的老鼠的骨骼肌需氧呼吸所需的细胞部分的信使RNA(mRNA)水平这种分子会传递基因信息。
他们发现年轻和年老老鼠的细胞核里的mRNA水平并没有太大的变化,然而来自线粒体的mRNA却会随着年龄的增长而下降。
人的衰老
相似的变化也出现在缺少名为SIRT1的蛋白质的老鼠身上,较高的SIRT1与能量限制和增加的寿命有关。这些老鼠也具有较高的、由名为较高低氧诱导因子(HIF-1α)的细胞核产生的蛋白质水平。
老被成功逆转
究竟发生了什么?似乎线粒体和细胞核之间的交流取决于涉及HIF-1α和SIRT1的级联事件。
只要SIRT1水平保持较高且两种基因相互交流畅通,衰老的发生就陷入困境。但另一种名为NAD+的分子会保证SIRT1运行良好,至关重要的是,细胞中的NAD+的数量会随着衰老而逐渐减少尽管没有人知道其中具体的原因从而导致交流的中断。
逆转时光
研究人员非常好奇通过增加细胞里的SIRT1的量是否能够逆转衰老的过程。为了测试这种可能性,他们向22个月大的老鼠注射了烟酰胺单核苷酸(NMN)一种能够增加NAD水平的分子,每天注射两次并持续一周时间。
衰老的人类
在这一周末,肌肉萎缩和验证的标记明显下降,老鼠甚至出现了一种不同的肌肉类型,后者在年轻的老鼠身上较为常见。总而言之,这些特征是6个月大的老鼠的特征。
我们发现调节这一通道可以提高年老老鼠的线粒体功能,因此它提供了一个新的目标通道,能够逆转衰老的某些方面, 格门斯说道。
这篇文章清晰的论证了NAD+的产量至关重要,缺少它会导致衰老,同时,通过某些关键中间物刺激NAD的产量可以解决这个问题。美国密苏里州圣路易斯华盛顿大学医学院的今井申-铃木一郎(Shin-ichiro Imai)这样说道。
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