嚴炎 劉星
近日一支研究小組已經發(fā)明了一種逆轉細胞老化過程的新方法,使得年老老鼠的身體在幾天內變得年輕。這項發(fā)現(xiàn)對于理解與衰老有關的疾病,包括癌癥、神經退行性疾病和糖尿病,具有重要的啟示意義。所有哺乳動物細胞產生能量的方式之一便是需氧呼吸,較大的分子分解成較小的分子并在此過程中釋放能量。而這主要發(fā)生在線粒體身上——也就是細胞的“發(fā)電站”。線粒體攜帶有自身的基因,但需氧呼吸所需要的某些細胞成分部分來自于細胞核,因此這兩個部分必須協(xié)調自身的活動。
隨著我們逐漸衰老,線粒體的功能逐漸衰退,這可能導致類似老年癡呆癥和糖尿病等疾病。為了調查為什么這種衰退會發(fā)生,哈佛醫(yī)學院的安娜·格門斯(Ana Gomes)和她的同事對比了6個月大和22個月大的老鼠的骨骼肌需氧呼吸所需的細胞部分的信使RNA(mRNA)水平——這種分子會傳遞基因信息。他們發(fā)現(xiàn)年輕和年老老鼠的細胞核里的mRNA水平并沒有太大的變化,然而來自線粒體的mRNA卻會隨著年齡的增長而下降。
相似的變化也出現(xiàn)在缺少名為SIRT1的蛋白質的老鼠身上,較高的SIRT1與能量限制和增加的壽命有關。這些老鼠也具有較高的、由名為較高低氧誘導因子(HIF-1α)的細胞核產生的蛋白質水平。
究竟發(fā)生了什么?似乎線粒體和細胞核之間的交流取決于涉及HIF-1α和SIRT1的級聯(lián)事件。只要SIRT1水平保持較高且兩種基因相互交流暢通,衰老的發(fā)生就陷入困境。但另一種名為NAD+的分子會保證SIRT1運行良好,至關重要的是,細胞中的NAD+的數(shù)量會隨著衰老而逐漸減少——盡管沒有人知道其中具體的原因——從而導致交流的中斷。
研究人員非常好奇通過增加細胞里的SIRT1的量是否能夠逆轉衰老的過程。為了測試這種可能性,他們向22個月大的老鼠注射了煙酰胺單核苷酸(NMN)——一種能夠增加NAD水平的分子,每天注射兩次并持續(xù)一周時間。在這一周內,肌肉萎縮和驗證的標記明顯下降,老鼠甚至出現(xiàn)了一種不同的肌肉類型,后者在年輕的老鼠身上較為常見??偠灾?,這些特征是6個月大的老鼠的特征。
“我們發(fā)現(xiàn)調節(jié)這一通道可以提高年老老鼠的線粒體功能,因此它提供了一個新的目標通道,能夠逆轉衰老的某些方面,” 格門斯說道。“這篇文章清晰地論證了NAD+的產量至關重要,缺少它會導致衰老,同時,通過某些關鍵中間物刺激NAD的產量可以解決這個問題?!泵绹芴K里州圣路易斯華盛頓大學醫(yī)學院的今井申-鈴木一郎(Shin-ichiro Imai)這樣說道。
(轉載自鳳凰網)