研究人员发现新的age-promoting积累途径的僵尸细胞的
divide-accumulate衰老——已经失去了能力随着年龄的增长,关键因素与年龄有关的疾病,比如癌症、老年痴呆症和心血管疾病。在一项新的研究中,一组由匹兹堡大学和UPMC希尔曼癌症中心的研究人员发现了一种机制,通过这种机制老化,或“僵尸”,细胞培养。
今天发表在《自然结构和分子生物》上研究显示,第一次氧化损伤来端粒——保护染色体的像塑料帽的shoelace-can触发器细胞衰老。这些发现可能最终指向促进的新疗法健康老龄化或对抗癌症。
“僵尸细胞还活着,但他们不能分裂,所以他们不帮助补充组织,”帕特丽夏Opresko资深作者说,博士,教授,环境和职业健康和药理学和化学生物学的皮特。“尽管僵尸细胞不正常工作,他们不是沙发potatoes-they主动分泌化学物质,促进炎症和损伤邻近细胞。我们的研究有助于回答两个问题:如何衰老细胞随着年龄的增长,积累和端粒导致怎么做呢?”
当一个健康的人体细胞分裂形成两个相同的细胞,一小片DNA是剃掉每个染色体的顶端,使端粒与每个部门逐渐缩短。然而,目前尚不清楚是否在一个人的一生,一个细胞端粒可能经常把它完全侵蚀,促使转变成僵尸状。几十年来,研究人员已经知道,端粒缩短引发衰老在实验室培养的细胞,但它们只能假设在端粒DNA损伤细胞会变成僵尸。
直到现在,测试这个假设没有可能,因为工具用来破坏DNA非特异性,造成病变在整个染色体。
“我们的新工具就像一个分子狙击手,”第一作者解释瑞恩•巴恩斯博士,博士后Opresko的实验室。“它创建专门的端粒氧化损伤。”
开发这种marksman-like精度,该团队使用一种特殊的蛋白质,结合专门的端粒。这种蛋白质就像一个捕手的手套,抓住光敏染料的“棒球”,研究者们扔进细胞。与光激活时,染料生产能损伤dna的活性氧分子。因为dye-catching蛋白质结合端粒,该工具创建在染色体DNA损伤特别提示。
使用人类细胞在培养皿中生长,研究人员发现,在发送端粒损伤后的细胞变成僵尸状态四days-much速度比多次细胞分裂的数周或数月,需要端粒缩短诱导衰老的实验室。
“我们发现一个新的机制诱导衰老细胞,是完全依赖于端粒,“Opresko所解释的那样,他也该基因组稳定项目UPMC希尔曼。“这些发现也解决的难题为什么比功能失调的端粒并不总是短。”
阳光、酒精、吸烟、不良的饮食习惯和其他因素产生活性氧分子,破坏DNA。细胞修复DNA损伤修复途径,但是,根据Opresko,端粒是氧化损伤“敏感”。研究人员发现,在端粒损伤破坏DNA复制和诱导应力信号通路,导致衰老。
“现在我们了解这个机制,我们可以开始测试干预,防止衰老,”巴恩斯说。“例如,也许有办法目标抗氧化剂的端粒保护他们免受氧化损伤。”
研究结果也可以告知新药的发展称为senolytics回家在僵尸细胞并杀死他们。
“通过减少僵尸细胞的积累,导致退化性疾病,我们也许能够促进“健寿”——的时间长度,一个人是健康的,”他补充道。
其他作者造成了研究Mariarosaria de罗莎娜•a . Thosar硕士博士、阿c . Detwiler硕士,Vera Roginskaya狗屁Van Houten Bennett博士,雅各Stewart-Ornstein,博士,皮特和UPMC,马塞尔·p·Bruchez,卡内基梅隆大学博士。
