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干细胞衰老的新型分子开关
时间:2013-12-13 13:58:46  作者:网站编辑  来源:干细胞之家
日前,来自辛辛那提儿童医院医学中心和德国乌尔姆大学科学家们合作,发现了一个意想不到的新型分子开关,由于它促进了造血干细胞衰老,其有可能是减慢衰老造成某些损伤的关键。

    日前,来自辛辛那提儿童医院医学中心和德国乌尔姆大学科学家们合作,发现了一个意想不到的新型分子开关,由于它促进了造血干细胞衰老,其有可能是减慢衰老造成某些损伤的关键。研究人员表示,这将有望帮助寻找到减缓或是逆转衰老过程,并有可能让这些重要的造血干细胞(HSCs)恢复青春的治疗策略。
    这项刊登在《自然》(Nature)杂志的最新研究是以同一课题组早些时候的一项研究作为基础,该课题组在 2012 年报告称,他们让来自实验小鼠的衰老 HSCs 在功能上恢复了年轻。
    功能正常对于生成各种血细胞类型,使得免疫系统能够对抗感染起至关重要的作用。这些细胞对于机体其他重要细胞的再生也极其重要。
    研究人员表示,尽管大量的数据证明了衰老过程中干细胞功能下降,但对于导致这一现象的分子过程仍知之甚少。这阻碍了采用适当的方法来减缓干细胞衰老。新研究发现揭示了一条分子信号通路中的一个独特开关对于衰老过程极其重要,这使得我们更加接近了目标。
    这条 Wnt 信号通路是基础细胞生物学一个重要组成部分,其调控了动物和人体内细胞之间的相互通讯与互作。这一信号通路遭到破坏,与组织生成、发育和各种疾病中的大量问题存在关联。
通过分析小鼠模型和实验室培养的 HSCs,科学家们观察发现在衰老细胞中一种正常的 Wnt 信号模式(即科学界所指的经典模式)切换至了一种非经典的活性模式(称作非经典模式)。他们还注意到从经典信号转换至非经典信号,是由于衰老 HSCs 中一种叫做 Wnt5a 的蛋白表达显著升高所触发。
    研究人员通过在年轻 HSCs 中特意提高 Wnt5 的表达,检测了这一观察结果,证实细胞开始显现衰老特征。
有趣的是,衰老 HSCs 中 Wnt5a 的显著增高激活了另一种蛋白 Cdc42 ,而 Cdc42 对于干细胞衰老至关重要。在 2012 年的研究中,科学家们靶向的也是 Cdc42 蛋白。那时作者们证实通过药物抑制 Cdc42 可逆转衰老过程,让 HSCs 在功能上恢复年轻。
    研究人员决定在当前的研究中完成一些实验,看看阻断 Wnt5a 会对HSC衰老造成什么样的影响。为此,他们除去了小鼠 HSCs 中的 Wnt5a 。他们还培育出了缺失两个 Wnt5a 基因功能拷贝的小鼠,实质上阻断了这一蛋白在动物的 HSCs 中发挥功能。从细胞中敲除 Wnt5 在功能上让这些 HSCs 恢复了青春。而缺失两个 Wnt5a 基因功能拷贝的培育小鼠,则显示造血干细胞衰老过程延迟。
    尽管该研究显著扩展了对于HSC衰老分子根源的认知,作者们强调在知道这些研究结果与人类治疗的相关性之前还需要开展更多的研究。
    第一,研究人员需要确定 Wnt5a 表达升高是由造血干细胞内部还是外部触发。此外,因为该蛋白的作用机制,要找到或开发出一种药物能够阻断 Wnt5a 有可能比较困难。
    研究人员表示,通过追踪 HSC 衰老原因至 Wnt 信号通路中一个意想不到的开关,研究人员推动科学朝着了解衰老的一个关键部分大大迈进了一步。最终,科学家们希望他们的工作能促成一些新策略,帮助老年人增强他们的免疫系统,对抗疾病并提高整体生命力。

关键字:干细胞,新型分子
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