日本科学家可能已经发现衰老的人类细胞

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Hayashi教授/筑波大学筑波大学的

科学家发现,人类细胞的衰老可以减缓甚至逆转。他们建立了两个基因的功能与衰老机制有关。

由于生活在细胞器内部的线粒体,我们的身体细胞获得了能量。显然,在进化的曙光中,无法吸收氧气的厌氧细胞与知道如何做到这一点的古老细菌共生。结果,今天的线粒体不再是独立的生物,而成为细胞的能量来源。

一种流行的衰老理论是,由于线粒体在细胞中的不断分裂,导致线粒体DNA突变的逐渐积累。线粒体“变质”及其能量特性逐渐消失。

线粒体衰老理论出现后不久,有人提出了一种理论,据此,体内自由基的存在会影响线粒体的“损伤”。但是目前,大量研究为反对激进理论提供了证据。

但是,筑波市的科学家认为,也许关键并不在于线粒体DNA退化,而是某些基因开始开启和关闭。在Jun-Ichi Hayashi教授的指导下,研究人员能够将某些基因切换到“青年”位置,从而逆转衰老过程。

在他们的研究中,科学家比较了12岁以下儿童和80-97岁老年人的成纤维细胞,即人类结缔组织的细胞。自然地,在老年人中观察到细胞呼吸的显着下降。这是发生在活生物体细胞中的一系列生化反应,在此过程中,碳水化合物,脂质和氨基酸氧化为二氧化碳和水。但是,科学家们看不出有迹象表明DNA在老年人的细胞中比在年轻人中受到的损害更大。

研究人员提出,有表观遗传的效应-改变DNA物理结构的过程,其结果是某些基因打开或关闭,但本身不会改变其序列。这意味着理论上可以通过对细胞进行重新编程来逆转DNA的表观遗传学变化。

科学家们将他们带入干细胞状态的细胞进行了重新编程,然后将它们转变为成纤维细胞。结果,发现在所有细胞中,细胞呼吸恢复到年轻的水平。

因此,研究人员开始寻找可以切换的基因,以防止上述缺陷的发生。他们发现了两个调节甘氨酸合成的基因GCAT和SHMT2。-线粒体产生的氨基酸。发现通过调节这些基因的作用,可以完全恢复细胞中线粒体的正常功能。在老年人的细胞中添加甘氨酸长达10天,导致成纤维细胞的细胞呼吸完全恢复。

从研究中得出的结论是,与现有的衰老理论相反,成纤维细胞的细胞呼吸缺陷是由于表观遗传过程引起的。有可能通过调节这些过程来调节人类衰老吗?这将需要建立-如果成功,可以开发甘氨酸疗法来对抗衰老。

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