科学家通过设计细胞寿命延缓衰老

人的寿命与我们单个细胞的老化有关。三年前，一组加州大学圣地亚哥分校的研究人员破译了衰老过程背后的基本机制。在确定细胞在衰老过程中遵循的两个不同方向后，研究人员通过基因操作这些过程来延长细胞的寿命。

正如 2023 年 4 月 28 日在《科学》杂志上所描述的那样，他们现在已经使用合成生物学扩展了这项研究，以设计一种解决方案，防止细胞达到与衰老相关的正常退化水平。细胞，包括酵母、植物、动物和人类的细胞，都包含负责许多生理功能(包括衰老)的基因调节回路。

“这些基因电路可以像我们的家用电路一样运行，控制电器和汽车等设备，”生物科学学院分子生物学系的南浩教授说，他是该研究的资深作者，也是加州大学圣地亚哥分校的联合主任。合成生物学研究所。

然而，加州大学圣地亚哥分校的研究小组发现，在中央基因调控回路的控制下，细胞不一定以相同的方式衰老。想象一下，一辆汽车会随着发动机老化或变速箱磨损而老化，但不会同时发生这两种情况。加州大学圣地亚哥分校的团队设想了一种“智能衰老过程”，通过将退化从一种衰老机制循环到另一种来延长细胞寿命。

在这项新研究中，研究人员通过基因重新连接了控制细胞衰老的电路。从它的正常作用(如拨动开关)出发，他们设计了一个负反馈回路来延缓衰老过程。重新布线的电路作为一种称为基因振荡器的类似时钟的设备运行，驱动细胞在两种有害的“老化”状态之间周期性地切换，避免长期处于任何一种状态，从而减缓细胞的退化。

这些进步导致细胞寿命显着延长，通过基因和化学干预创造了延长寿命的新记录。

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