韦尔康奈尔医学院的研究人员发现:将核仁的结构与细胞修复过程联系起来,细胞青春的秘诀可能在于维持一个小的核仁——细胞核内的致密结构。
这些发现是在酵母中发现的,酵母是一种以制作面包和啤酒而闻名的模型生物,但在细胞层面上与人类惊人地相似。
这项研究于 11 月 25 日发表在《自然衰老》杂志上,可能带来新的长寿疗法,延长人类寿命。它还建立了一个死亡计时器,揭示细胞在死亡前还能存活多长时间。
衰老是这些疾病的最大风险因素
随着年龄的增长,人们更容易患上癌症、心血管疾病和神经退行性疾病等健康问题。
与其单独治疗每种疾病,更好的方法是开发一种治疗方法或补充剂,通过预防导致疾病的潜在分子缺陷来延缓疾病的发生。
- 核仁可能是关键所在。
小封装
细胞核包含细胞的染色体和核仁,核糖体DNA (rDNA) 就位于核仁中。核仁分离 rDNA,rDNA 编码核糖体的RNA部分,核糖体是蛋白质构建机制。
- 核糖体rDNA 是基因组中最脆弱的部分之一,由于其重复性,一旦受损就更难维护和修复。
- 如果 rDNA 中的损伤不能准确修复,则会导致染色体重排和细胞死亡。
从酵母到蠕虫再到人类,在衰老过程中,核仁都会扩大。另一方面,限制热量或少吃等抗衰老策略会导致核仁变小。
Tyler 博士和论文第一作者、博士后研究员 J. Ignacio Gutierrez 博士认为:
- 保持核仁较小可能会延缓衰老。
研究人员发现:
- 束缚固定核仁足以使其保持紧凑,
- 而小核仁延缓衰老的程度与热量限制大致相同。
核仁生命周期
有趣的是,随着细胞衰老,核仁在整个生命周期内扩张的速度并不相同。在酵母的大部分生命中,它们都保持较小,但在核仁大小阈值处,核仁突然开始快速生长并扩张到更大的尺寸。达到此阈值后,细胞平均只能存活大约五次细胞分裂。
细胞尺寸不是线性增加时,有重要的事情发生:
- 超过阈值似乎起到了死亡计时器的作用,计时细胞生命的最后时刻。
在衰老过程中,DNA 会积累损伤,其中一些损伤可能对细胞造成毁灭性打击。
- 在测试中,研究小组发现大核仁的 rDNA 稳定性低于小核仁。
- 此外,当结构较大时,通常被排除在核仁之外的蛋白质和其他因子不再被排除在外。
- 就好像核仁变得有漏洞,让可能对脆弱的 rDNA 造成严重破坏的分子进入
当其他蛋白质进入核仁时,就会导致基因组不稳定,从而引发寿命的终结。这些蛋白质可能会导致灾难性的问题,例如染色体重排。
接下来,研究人员计划研究核仁对人类干细胞衰老的影响。干细胞之所以特殊,是因为它们有可能在死亡时取代其他细胞类型。但最终,干细胞会停止分裂,因此研究人员希望利用从该项目中获得的知识使它们存活更长时间。
参考文献:J. Ignacio Gutierrez 和 Jessica K. Tyler 撰写的“基于核仁大小的死亡计时器引发核仁完整性丧失和灾难性的基因组不稳定性”,2024 年 11 月 25 日,《自然衰老》。DOI:10.1038/s43587-024-00754-5
网友:
人们焦点总是谈各种伤害 各种炎症 希望抵抗这些炎症 伤害,其实人体长期进化自身就有抵抗修复能力,如果修复能力降低了,衰老疾病就来了,我们自己无法挽救自己,就依靠别人医生,如果医生也无法挽救,就非常被动了,因此主动的人是先下手为强,先自己挽救自己,提升自身修复能力,如果你到了需要别人医生挽救你,你就需要彻底否定自己过去认知,肯定有什么误区破坏了你自身修复能力