人的壽命是由什么決定的?目前,我們能給出的答案是,它是由我們身體中的每一個(gè)
細(xì)胞的衰老速度決定的。但這又引出一系列新的問(wèn)題:這些細(xì)胞有固定的衰老過(guò)程嗎?是以相同的速度、因?yàn)橄嗤脑蛩ダ系膯?一?xiàng)發(fā)表在《科學(xué)》上的新研究,回答了這些問(wèn)題。
研究人員在研究釀酒酵母(能模擬人體內(nèi)皮膚細(xì)胞和干細(xì)胞)的衰老時(shí),取得了一項(xiàng)驚人的發(fā)現(xiàn):這些細(xì)胞盡管擁有相同的遺傳物質(zhì),處于相同的環(huán)境中,但它們還是可能會(huì)以不同的方式衰老。隨后,他們利用微流控技術(shù)和計(jì)算機(jī)建模,進(jìn)行了更加精細(xì)的研究。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),約有一半細(xì)胞衰老的原因是核仁的穩(wěn)定性逐漸下降。核仁是細(xì)胞中合成核糖體的場(chǎng)所。在細(xì)胞處于活躍時(shí)期時(shí),核仁大小能達(dá)到細(xì)胞核的25%,但在一些休眠的細(xì)胞中,核仁會(huì)明顯減小。而另一半細(xì)胞會(huì)由于線粒體的功能失調(diào)而衰老,隨著能量衰竭時(shí),細(xì)胞會(huì)逐漸衰老。
在細(xì)胞生活的早期,它們實(shí)際上已在兩種衰老途徑中選擇了一條,并會(huì)一直遵循這條衰老軌跡。而在了解細(xì)胞的衰老方式后,研究人員發(fā)現(xiàn)可以操縱和優(yōu)化細(xì)胞的衰老過(guò)程。在進(jìn)一步的計(jì)算機(jī)模擬中,他們通過(guò)修改細(xì)胞的DNA分子和重新編碼它們的衰老過(guò)程,發(fā)現(xiàn)了能顯著延長(zhǎng)細(xì)胞壽命的方式。
文章的通訊作者、加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校的分子生物學(xué)家Nan Hao說(shuō):“我們的研究提出了合理設(shè)計(jì)基因或化學(xué)療法來(lái)重新編程人類細(xì)胞的衰老過(guò)程,目的是有效地延緩人類衰老并延長(zhǎng)人類健康。”下一步,他們計(jì)劃觀測(cè)更復(fù)雜的細(xì)胞和生物體,以尋找相似的衰老途徑。同時(shí),他們將評(píng)估治療劑和藥物的“雞尾酒”組合,以期能有效地延緩衰老。