研究发现，在培养的人类细胞中，端粒延长可以逆转衰老时钟

斯坦福大学医学院(Stanford University School of Medicine)的科学家称，一种新方法可以快速有效地增加人类端粒的长度。端粒是染色体末端的保护帽，与衰老和疾病有关。

对待细胞表现得好像他们比未处理的细胞更年轻，乘以放弃实验室菜肴而不是停滞不前或死亡。

科学家们说，这一过程涉及使用一种经过修饰的RNA，将提高研究人员生成大量细胞用于研究或药物开发的能力。皮肤细胞与端粒经过这个过程延长的细胞能够分裂比未处理的细胞多40倍。这项研究可能为治疗端粒缩短引起的疾病提供新方法。

端粒是DNA链末端的保护帽，被称为染色体，承载着我们的基因组。在年轻人中，端粒大约有8000 - 10000个核苷酸长。它们用each缩写细胞分裂然而，当它们达到临界长度时，细胞停止分割或模具。这个内部的“时钟”使得难以使大多数细胞在实验室中生长以获得多种细胞倍增。

'转回内部时钟'

“现在我们找到了一种方法，可以将人类的端粒长度延长1000个核苷酸，逆转端粒长度内部时钟斯坦福大学微生物学和免疫学教授、巴克斯特干细胞生物学实验室主任海伦·布劳博士说。“这大大增加了可用于药物测试或疾病建模等研究的细胞数量。”

一篇描述这项研究的论文今天发表在FASEB Journal.。布劳还担任唐纳德·e和迪莉娅·b·巴克斯特教授(Donald E. and Delia B. Baxter)，是该研究的资深作者。斯坦福大学博士后学者John Ramunas博士与休斯顿卫理公会研究院Eduard Yakubov博士共同发表了论文。

研究人员使用修饰过的信使RNA来延长端粒。RNA携带着来自DNA基因的指令，进入细胞的蛋白质制造工厂。实验中使用的RNA包含TERT的编码序列，TERT是一种天然存在的酶——端粒酶的活性成分。端粒酶由干细胞表达，包括那些产生精子和染色体的细胞卵细胞，确保这些细胞的端粒保持下一代的尖端形状。然而，大多数其他类型的细胞表达了极低的端粒酶。

瞬态效应优势

新开发的技术具有与其他潜在方法的重要优势：它是暂时的。修饰的RNA旨在减少对待细胞的免疫应答，并允许TERT编码消息粘附超过未修改的消息。但它消散并在约48小时内消失了。之后，新延长的端粒逐步与每个细胞分裂再次逐步缩短。

瞬态效果有些像在慢慢滑行到停止的汽车中的一个车队中的气体踏板。额外的能量飙升的汽车将比同龄人更远，但是当它的前进动力花费时，它仍然会出现最终停止。在生物学水平上，这意味着经过治疗的细胞不会无限期地分裂，这将使它们由于癌症风险而在人类中使用过于潜在的潜在治疗。

研究人员发现，在几天的时间内，只要三次使用这种修饰过的RNA，就可以显著增加培养的人体肌肉的端粒长度皮肤细胞。增加1000个核苷酸意味着端粒长度增加了10%以上。这些细胞在培养皿中分裂的次数要比原来多得多未经处理的细胞:皮肤细胞约多28次，皮肤细胞约多3次肌肉细胞。

Ramunas说:“我们对修改后的TERT mRNA起作用感到惊讶和高兴，因为TERT是高度调控的，必须与端粒酶的另一种成分结合。”“之前传递编码TERT的mrna的尝试导致了针对端粒酶的免疫反应，这可能是有害的。相比之下，我们的技术是非免疫原性的。现有的延长端粒的短暂方法作用缓慢，而我们的方法只需几天就能逆转端粒缩短的过程，而这种缩短发生在正常衰老的十多年里。这表明，使用我们的方法进行治疗可能是短暂和罕见的。”

潜在的治疗用途

布劳说:“这种新方法为预防或治疗衰老疾病铺平了道路。”“也有一些与端粒缩短有关的高度衰弱的遗传疾病，可以从这种潜在的治疗中受益。”

布劳和她的同事们开始对端粒感兴趣，因为之前在她的实验室里的工作表明端粒肌肉干细胞患有杜氏肌营养不良的男孩的端粒比没有这种疾病的男孩的端粒要短得多。这一发现不仅有助于理解这些细胞在生成新肌肉过程中是如何发挥作用的，也有助于解释在实验室中培育受影响细胞的能力有限。

研究人员目前正在其他类型的细胞中测试他们的新技术。

医学博士John Cooke说:“这项研究是端粒扩展技术发展的第一步，该技术可以改善细胞疗法，并可能治疗人类加速衰老的疾病。”库克是这项研究的合著者，之前是斯坦福大学的心血管医学教授。他现在是休斯顿卫理公会研究所心血管科学的主席。

“我们正在努力了解细胞类型之间的差异，以及我们如何克服这些差异，使这种方法更普遍地有用，”布劳说，他也是斯坦福干细胞生物学和再生医学研究所的成员。

“也许有一天它可以针对肌肉干细胞例如，一个患有杜氏肌萎缩症的病人，来延长端粒。这对治疗糖尿病和心脏病等衰老疾病也有影响。这为我们考虑这种疗法的所有潜在用途打开了大门。”

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