研究發(fā)現(xiàn)開啟衰老進程的基因開關(guān)
- 發(fā)布時間:2015-07-25 01:30:29 來源:科技日報 責(zé)任編輯:羅伯特
科技日報北京7月24日電 (記者常麗君)身體衰老是從什么時候真正開始的?最近,美國西北大學(xué)科學(xué)家通過研究線蟲(C. elegans)發(fā)現(xiàn),當(dāng)動物到達生殖成熟期后,一種基因開關(guān)會開啟衰老進程,關(guān)閉細胞的壓力反應(yīng)機制,使成熟細胞開始走下坡路。相關(guān)論文發(fā)表在最近的《分子細胞》雜志上。
據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)站23日報道,在動物中,包括線蟲和人類,熱休克反應(yīng)(指生物機體在熱應(yīng)激或其他應(yīng)激狀態(tài)下所表現(xiàn)出的以基因表達變化為特征的防御適應(yīng)反應(yīng))對正當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)折疊和保護細胞健康必不可少。研究人員觀察了線蟲的熱休克反應(yīng),發(fā)現(xiàn)在它達到成熟后8小時,所有基因開關(guān)都關(guān)閉了它們的細胞壓力保護機制,控制這一開關(guān)的是成熟初期的生殖干細胞(負責(zé)制造卵子和精子)。保護性熱休克反應(yīng)在線蟲成熟初期的4小時里急劇下降,這正是生殖成熟的精確開始。雖然線蟲仍然行為正常,但科學(xué)家能看到分子變化和蛋白質(zhì)質(zhì)量控制的下降。
這一成果建立在10年研究的基礎(chǔ)上?;蜷_關(guān)發(fā)生在生物的兩大細胞系統(tǒng)——生殖系和身體系之間。一旦生殖系完成了任務(wù),產(chǎn)生了卵子和精子,它就會給身體系的細胞發(fā)信號,關(guān)閉保護機制,使成熟動物開始衰老。研究人員指出,雖然他們研究的是線蟲,但這種在衰老中起關(guān)鍵作用的基因開關(guān)保存在包括人類在內(nèi)的動物體內(nèi)。
“我們看到在成熟早期,保護性熱休克反應(yīng)開始迅速垮掉?!闭撐母呒壸髡?、美國西北大學(xué)的理查德·默里莫托說,“衰老并不是連續(xù)發(fā)生的各種事件。在線蟲系統(tǒng)中,我們發(fā)現(xiàn)了一個非常精確的衰老開關(guān)。這些基因開關(guān)在8小時里逐漸進入成熟細胞,使熱休克反應(yīng)及其他細胞壓力反應(yīng)同時受到抑制,這真是讓人意想不到的?!痹谝豁棇嶒炛校芯咳藛T阻斷了生殖系發(fā)送的關(guān)閉信號,結(jié)果發(fā)現(xiàn)成熟動物的身體組織會繼續(xù)保持強健和抗壓能力。
研究認為,衰老與身體的質(zhì)量控制下降有關(guān),掌握更多“質(zhì)量控制系統(tǒng)”在細胞中的工作原理,有助于使人類細胞更強健,延遲與衰老有關(guān)退行性疾病的發(fā)生。默里莫托說:“根據(jù)我們的研究,把這種基因開關(guān)扳回去,增強細胞抗壓能力而保護機體免于衰老,或許是一種可行的方式。”
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