干细胞的DNA损伤是老化的核心

DNA损伤是成年干细胞随时间流失的主要机制自然牛津大学研究人员和国际同事的论文。

该发现具有对移植中的成人干细胞使用的影响，并且更广泛地用于了解老化本身的过程，因为干细胞对于修复和再生组织必不可少。

成体干细胞是一种尚未分化(特化)的细胞:它可以分化成各种细胞类型中的任何一种。成体干细胞可以分化为任何组织或器官中的主要特化细胞类型。它们还能自我更新。这使得它们对于像动物这样的长寿多细胞生物至关重要，这些生物需要从成体干细胞中补充组织才能继续生存。

生物细胞必须在整个寿命期间与其DNA的最小突变保持，因为这些突变可以阻止干细胞工作甚至杀死它。来自牛津大学的Richard Cornall教授和同事研究了生成血液的干细胞，发现在骨髓中。

为了证实DNA损伤和修复的重要性，他们研究了一只缺少一种对DNA修复至关重要的酶(DNA连接酶IV，或称Lig4)的老鼠。

Lig4酶修复所谓的“双链断裂”:由氧化和辐射引起的DNA双螺旋断裂，我们一直暴露在这种情况下。在缺乏Lig4的小鼠中，修复效率低下，干细胞的DNA损伤得更快，导致干细胞丢失。

“众所周知，随着我们年龄的增长，我们再生血液和其他细胞的能力会减弱，”康奈尔教授说。在没有Lig4的小鼠中，这个过程加快了。这表明DNA修复在减缓干细胞丢失方面是多么重要。换句话说，DNA损伤可能是组织老化的一个重要机制。”

调查结果对老龄化的过程有影响。“已经提出，DNA损伤的积累导致成人干细胞失去，是老龄化的主要机制，”Cornall教授说。“我们的研究结果赋予该理论的重量。”

他补充说:“我们的发现还表明，遗传或环境因素增加DNA氧化损伤可能是组织衰老速度的关键决定因素。”

该发现对于在移植过程中使用成人干细胞也很重要。培养和移栽干细胞的成功，例如用于白血病患者，将取决于DNA断裂发生的频率以及它们的修复程度。

资料来源:牛津大学

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