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出乎意料!“不老神兽”裸鼹鼠也有细胞衰老过程

2018/02/08 来源:生物探索
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导读
素有“不老神兽”之称的裸鼹鼠(NMR)是寿命最长的啮齿动物,寿命最长可达30年以上,而且它们对各种与年龄相关的疾病有抵抗力,并且保持着健康和活跃。不过,最新发表在PNAS杂志上的研究表示,尽管裸鼹鼠寿命很长,但也会经历发育、致癌和DNA损伤的细胞衰老过程。


我们知道,细胞衰老是细胞在应激反应中所采用的一种永久细胞周期的状态,它被认为是预防癌症的重要机制,但也有负面影响,其积累损害组织功能并促进衰老。


这也是为什么罗切斯特大学生物学教授Vera Gorbunova和Andrei Seluanov以及博士后研究员Yang Zhao要研究裸鼹鼠的原因——看看啮齿类动物是否具有抗癌机制。

“如果裸鼹鼠真的有的话,这种机制和普通小鼠有何区别?”研究的第一作者Yang Zhao如是说。

先前已有研究表明,当从小鼠身上移出衰老的细胞时,可以延长小鼠的寿命和健康。因此,研究人员认为衰老细胞是青春永驻的关键。甚至很多生物科技和制药公司开始测试杀死衰老细胞的药物(senolytics),以图永葆青春,至少延缓衰老。

但是,消除衰老是预防或逆转与年龄相关的疾病(癌症)的关键吗?Gorbunova表示,“人类就像小鼠一样,衰老和癌症有着相互竞争的关系。为了预防癌症,你需要阻止细胞分裂。然而,为了防止衰老,你需要保持细胞分裂以补充组织。”

Gorbunova和Seluanov长期研究癌症及其与衰老和DNA修复的关系。他们已经确定了几种有助于裸鼹鼠长寿和抗癌的机制,包括化学HMW-HA(高分子量透明质酸)。但他们相信还有更多的部分。

在最近的研究中,他们比较了裸鼹鼠和小鼠的衰老反应(小鼠的寿命只有2-3年)。Seluanov说:“我们想看看这些几乎不会衰老的裸鼹鼠,它们是否也有衰老细胞,或者它们是如何演化来消除细胞衰老的。”


DOI: 10.1073/pnas.1721160115

结果出人意外,裸鼹鼠确实有细胞衰老的经历,虽然它们寿命很长。看来,消除衰老机制并不是长寿命的关键。 Gorbunova说:“令我们惊讶的是,尽管裸鼹鼠具有非凡的寿命但它有像小鼠一样的衰老细胞。”

研究人员发现,虽然裸鼹鼠表现出与小鼠相似的细胞衰老,但其衰老细胞也有独特的特征,这可能是其抗癌和长寿的秘诀所在。

细胞衰老机制永久性阻止细胞分裂,但细胞仍然继续代谢。研究人员发现,裸鼹鼠能够更强烈地抑制衰老细胞的代谢过程,从而对衰老的破坏性影响产生更高的抗性。

Gorbunova说:“在裸鼹鼠中,衰老细胞表现得更好。当你比较小鼠和裸鼠的信号时,小鼠中的所有基因都是一团糟,在裸鼠中,一切都更加有条理。所以说,裸鼠没并有摆脱衰老,而是让一切更加有组织性。”

Zhao说:“我们相信,裸鼹鼠的进化过程中有一些策略,可以让它们有更系统的改变它们的基因和更多的路径被调控,我们相信这对长寿和抗癌有好处。”

参考资料

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