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延長壽命的方法就存在于“大自然”中,PNAS破譯衰老機制



抗衰老、延長壽命等一直是大家關注的熱門話題。11月3日,最新發表在PNAS上的一項研究破譯了控制細胞衰老機制。值得一提的,科學家們發現,原來,延長壽命的方法就存在于“大自然”中。


圖片來源:網絡

隨著細胞的衰老,DNA中的損傷會逐漸累積,使得正常功能退化,最終導致死亡??茖W家們發現,一種被稱為“染色質沉默”(chromatin silencing)的天然生物化學過程能夠幫助保護DNA免受損傷。

1兩面性

具體來說,這種“沉默過程”是將DNA的特定區域從松散的、開放的狀態轉變為封閉的狀態,從而保護這一DNA區域。大量的研究已證實,促進“染色質沉默”的蛋白質家族sirtuins是衰老和年齡相關疾病的關鍵調節者。

不過,在保護作用之外,科學家們還發現,過度的“染色質沉默”可能會破壞正常的細胞生理學。

延長壽命的方法就存在于“大自然”中,PNAS破譯衰老機制


圖片來源:PNAS

2過猶不及

在這項新研究中,來自加州大學圣地亞哥分校的一個科學家小組融合了工程學、計算機科學以及生物學領域的技術,通過在酵母中使用先進的計算和實驗途徑,使得他們能夠在衰老期間以前所未有的細節追蹤“染色質沉默”。

研究結果顯示,完全喪失這種沉默過程會導致加速的細胞衰老和死亡;同時,連續的“染色質沉默”也會導致細胞壽命縮短。

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Credit: UC San Diego

那么,究竟如何操縱“染色質沉默”來延緩衰老呢?研究人員發現,大自然已經開發出一種巧妙的方法來解決這個難題。

原來,在衰老期間,細胞會將它們的DNA在開放(open,silencing loss,也就是沉默喪失)和關閉(closed,silencing,沉默開啟)兩種狀態之間定期切換。通過這種方式,細胞能夠避免在任何一種狀態下保持過長的時間。維持這種平衡對細胞的功能和壽命非常重要。

論文的通訊作者、生物學家Nan Hao說:“當細胞衰老到一定程度時,它們會失去維持這種周期性轉換的能力,最終導致死亡。這項研究帶給我們的啟示是,是否我們能夠以某種方式幫助細胞強化這種轉換能力,尤其是當它們逐漸衰老的時候,從而實現延緩衰老。這種可能性正是我們目前所追求的?!?/span>




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