發現細胞衰老的新原因

細胞例證（儲蓄圖象）。

圖片來源：?Anusorn / Adobe Stock

南加州大學維特比工程學院的新研究成為我們理解衰老過程如何運作的關鍵。這些發現可能為更好的癌症治療和革命性新藥鋪平道路，這些藥物可以在晚年大大改善人類健康。

來自化學工程與材料科學助理教授Nick Graham及其團隊與Provost生物科學與生物醫學工程教授Scott Fraser以及Zohrab A. Kaprielian工程研究員Pin Wang合作，最近在期刊上發表了這項工作。生物化學。

格雷厄姆說：「要從青春的泉源中喝水，你必須弄清楚青年的泉源在哪裡，並了解青年的泉源在做什麼。」 「我們正在做相反的事情;我們正在努力研究細胞衰老的原因，以便我們能夠設計出更好老化的治療方法。」

細胞老化的原因是什麼？

為實現這一目標，主要作者，格雷厄姆實驗室的研究生Alireza Delfarah專註於衰老，這是細胞永久停止產生新細胞的自然過程。這一過程是與年齡相關的衰退的關鍵原因之一，表現在關節炎，骨質疏鬆症和心臟病等疾病中。

「衰老細胞實際上與幹細胞相反，幹細胞具有無限的自我更新或分裂潛力，」Delfarah說。「衰老細胞永遠不會再分裂。這是一種不可逆轉的細胞周期停滯狀態。」

研究小組發現老化的衰老細胞停止產生一類叫做核苷酸的化學物質，這是DNA的基石。當他們服用年輕細胞並迫使他們停止產生核苷酸時，它們會衰老或衰老。

「這意味著核苷酸的產生對於保持細胞年輕化至關重要，」德爾法拉說。「這也意味著如果我們能夠阻止細胞丟失核苷酸合成，那麼細胞的衰老可能會更慢。」

格雷厄姆的團隊研究了強大增殖的年輕細胞，並給它們餵食了穩定碳同位素標記的分子，以追蹤細胞消耗的營養物質如何被加工成不同的生化途徑。

Scott Fraser和他的實驗室與研究團隊合作開發了結果的3D圖像。這些圖像意外地揭示了衰老細胞通常具有兩個核，並且它們不合成DNA。

在此之前，衰老主要在稱為成纖維細胞的細胞中進行研究，成纖維細胞是動物中結締組織最常見的細胞。格雷厄姆的研究小組正在關註上皮細胞是如何發生衰老的，這些細胞排列在體內器官和結構的表面以及大多數癌症出現的細胞類型中。

格雷厄姆說，衰老最廣為人知的是身體對抗癌症的保護屏障：當細胞受到可能有發展成癌症風險的損害時，它們會進入衰老並停止增殖，從而癌症不會發展和擴散。

格雷厄姆說：「有時人們將衰老視為一把雙刃劍，它可以預防癌症，這是一件好事。」 「但它還會促進衰老和疾病，如糖尿病，心臟功能障礙或動脈粥樣硬化和一般組織功能障礙，」他說。

格雷厄姆說，目標不是完全防止衰老，因為這可能會釋放癌細胞。

「但另一方面，我們希望找到一種方法來消除衰老細胞，促進健康老化和更好的功能，」他說。

格雷厄姆說，該團隊的研究已經應用於新興的感測學領域，開發可能能夠消除老化細胞的藥物。他說，人體臨床試驗仍處於早期階段，但對老鼠的研究表明，通過消除衰老細胞，老鼠的年齡會更好，壽命更長。

格雷厄姆說：「他們可以服用衰老和功能逐漸減弱的老鼠，用消炎藥治療，消除衰老細胞，使老鼠恢復活力。如果有的話，這些感染藥物就是青春的源泉。」

他補充說，為了設計成功的溶血藥物，確定衰老細胞的獨特之處非常重要，這樣藥物就不會影響正常的非衰老細胞。

「這就是我們進入的地方 - 研究衰老細胞的新陳代謝，並試圖弄清楚衰老細胞是如何獨特的，這樣你就可以圍繞這些代謝途徑設計出有針對性的治療方法，」格雷厄姆說。

（來源：南加州大學）

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