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衰老过程如何运作的关键

南加州大学维特比工程学院的新研究成为我们理解衰老过程如何运作的关键。这些发现可能为更好的癌症治疗和革命性新药铺平道路,这些药物可以在晚年大大改善人类健康。

来自化学工程与材料科学助理教授Nick Graham及其团队与Provost生物科学与生物医学工程教授Scott Fraser以及Zohrab A. Kaprielian工程研究员Pin Wang合作,最近在期刊上发表了这项工作。生物化学。

格雷厄姆说:“要从青春的泉源中喝水,你必须弄清楚青年的泉源在哪里,并了解青年的泉源在做什么。”“我们正在做相反的事情;我们正在努力研究细胞衰老的原因,以便我们能够设计出更好老化的治疗方法。”

细胞老化的原因是什么?

为实现这一目标,主要作者,格雷厄姆实验室的研究生Alireza Delfarah专注于衰老,这是细胞永久停止产生新细胞的自然过程。这一过程是与年龄相关的衰退的关键原因之一,表现在关节炎,骨质疏松症和心脏病等疾病中。

“衰老细胞实际上与干细胞相反,干细胞具有无限的自我更新或分裂潜力,”Delfarah说。“衰老细胞永远不会再分裂。这是一种不可逆转的细胞周期停滞状态。”

研究小组发现老化的衰老细胞停止产生一类叫做核苷酸的化学物质,这是DNA的基石。当他们服用年轻细胞并迫使他们停止产生核苷酸时,它们会衰老或衰老。

“这意味着核苷酸的产生对于保持细胞年轻化至关重要,”德尔法拉说。“这也意味着如果我们能够阻止细胞丢失核苷酸合成,那么细胞的衰老可能会更慢。”

格雷厄姆的团队研究了强大增殖的年轻细胞,并给它们喂食了稳定碳同位素标记的分子,以追踪细胞消耗的营养物质如何被加工成不同的生化途径。

Scott Fraser和他的实验室与研究团队合作开发了结果的3D图像。这些图像意外地揭示了衰老细胞通常具有两个核,并且它们不合成DNA。

在此之前,衰老主要在称为成纤维细胞的细胞中进行研究,成纤维细胞是动物中结缔组织最常见的细胞。格雷厄姆的研究小组正在关注上皮细胞是如何发生衰老的,这些细胞排列在体内器官和结构的表面以及大多数癌症出现的细胞类型中。

格雷厄姆说,衰老最广为人知的是身体对抗癌症的保护屏障:当细胞受到可能有发展成癌症风险的损害时,它们会进入衰老并停止增殖,从而癌症不会发展和扩散。

格雷厄姆说:“有时人们将衰老视为一把双刃剑,它可以预防癌症,这是一件好事。”“但它还会促进衰老和疾病,如糖尿病,心脏功能障碍或动脉粥样硬化和一般组织功能障碍,”他说。

格雷厄姆说,目标不是完全防止衰老,因为这可能会释放癌细胞。

“但另一方面,我们希望找到一种方法来消除衰老细胞,促进健康老化和更好的功能,”他说。

格雷厄姆说,该团队的研究已经应用于新兴的传感学领域,开发可能能够消除老化细胞的药物。他说,人体临床试验仍处于早期阶段,但对老鼠的研究表明,通过消除衰老细胞,老鼠的年龄会更好,寿命更长。

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