科学家开发新的基因治疗策略来延缓衰老
细胞衰老是一种永久性增长逮捕状态,已成为有机体老龄化的标志和基本司机。它受到遗传和表观遗传因素的管制。尽管先前报告了衰老相关基因,但仍然阐明了参与人体细胞老化调节的额外基因的身份和作用。然而,缺乏对这些基因的干预治疗衰老和衰老相关疾病的系统性调查。
有多少aging-promoting基因有在人类基因组吗?这些基因调节衰老的分子机制是什么?基因疗法能缓解个体衰老吗?最近,中国科学院的研究人员对衰老规律有了新的认识。
近日,北京大学中国科学院动物研究所的研究人员,与中国科学院北京基因组研究所合作,利用全基因组CRISPR/Cas9筛选系统识别新的人类衰老促进基因,为治疗衰老和衰老相关病理提供了新的治疗方法。
在这项研究中,研究人员在人类过早老龄化中进行了基于基于基于Cas9的筛选干细胞并鉴定出100多个促进衰老的候选基因。他们进一步验证了使用靶向sgRNAs灭活前50个候选基因在促进细胞再生方面的有效性。
其中,编码组蛋白乙酰转移酶的KAT7被认为是缓解的主要靶点之一细胞衰老。在生理和病理衰老期间人间充质前体细胞增加。KAT7耗竭减弱细胞衰老,而KAT7过表达加速细胞衰老。
KAT7失活降低了组蛋白H3赖氨酸14的乙酰化,抑制了p15墨水4b.转录和恢复衰老的人类干细胞。
累积性研究表明,衰老细胞和促炎细胞在组织和器官中与年龄相关的积累有助于衰老和衰老相关疾病的发展和进展。预防性消融衰老细胞可减轻小鼠组织退化并延长其健康寿命。
在本研究中,研究人员发现,静脉注射慢病毒载体编码Cas9 / sg-Kat7的比例降低了衰老细胞和促炎的比例细胞在肝脏中,血清中的循环衰老相关分泌表型(SASP)因子减少,并延长老年小鼠的健康寿命和寿命。
这些结果表明,基于单因素失活的基因治疗可能足以延长鼠标寿命。研究人员还发现,用慢病毒载体的治疗编码Cas9 / sg-KAT7或KAT7抑制剂WM-3835缓解了人肝细胞衰老并降低了SASP基因的表达,表明在临床环境中施加这些干预措施的可能性。
总之,本研究通过CRISPR/Cas9全基因组筛选,成功扩展了人类衰老促进基因的列表,并从概念上证明了这一点基因治疗基于单因素失活,能够延迟个体老化。这项研究不仅深化了对老化机制的理解,还为老龄化干预提供了新的潜在目标。
在线公布了标题为“全基因范围的CRISPR-BASE屏幕将KAT7识别KAT7”的研究已在线发布科学转化医学2021年1月6日。
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