科学家转回成人干细胞老化时钟

研究人员已经证明，他们可以逆转人类成体干细胞的衰老过程。成体干细胞负责帮助衰老或受损组织再生。这一发现可能会带来一些治疗方法，可以修复随着年龄增长而出现的组织损伤。由巴克老化研究所和乔治亚理工学院领导的研究小组在细胞培养方面进行了这项研究，研究结果发表在2011年9月1日的《科学》杂志上细胞周期。

随着年龄的增长，组织和器官的再生能力下降。衰老的现代干细胞假设表明生物与其组织特异性或成人干细胞一样古老。因此，理解使人体成人干细胞引发自我更新和分裂，增殖的分子和方法，以便恢复受损的组织可能是再生医学的关键和许多年龄相关的治疗疾病。由巴德老化研究所领导的研究组与佐治亚州理工学院合作，进行了一项关于出现问题的研究生物钟底层人类成人干细胞的有限分裂年龄。

“我们证明，通过干预非蛋白质编码rna的活性，我们能够逆转人类成年干细胞的衰老过程基因组区域曾被驳回为非职能的“基因组垃圾”，“巴德老龄化研究所副教授维多利亚Lunyak表示。

成人干细胞很重要，因为它们通过替代已经旧或损坏的细胞来保持人体组织健康。它们也是多能的，这意味着成年干细胞可以生长并替换它们所属的组织或器官中的任何数量的身体细胞。然而，就像肝脏中的细胞或任何其他器官一样，可以随着时间的推移受损，成人干细胞接受年龄相关的损伤。当发生这种情况时，身体不能更换受损的组织以及曾经可能的损伤组织，导致了一系列疾病和条件。但是，如果科学家能够找到一种方法来保持这些成年干细胞的年轻，他们可能会在心脏病发作后使用这些细胞来修复受损的心脏组织;伤口;纠正代谢综合征;为1型糖尿病患者生产胰岛素;治愈关节炎和骨质疏松症和再生骨。

该团队首先假设成人干细胞基因组中的DNA损伤与正常体细胞中发生的与年龄相关的损伤看起来非常不同。他们之所以这样认为，是因为已知体细胞的染色体末端的端粒(即端粒)变短。但是成人干细胞可以维持它们的端粒。人们普遍认为，衰老过程中的许多损害都是端粒丢失的结果。他们认为，一定有不同的机制在起作用，这是解释这些成体干细胞如何衰老的关键。

研究人员使用来自人类的成人干细胞和综合实验技术，具有计算方法来研究与老化相关的基因组的变化。它们将新鲜分离的人类成人干细胞与年轻个体进行比较，这些人可以自我更新，从与培养延长通用的相同个体中的细胞。该加速模型的成人干细胞老化耗尽了成体干细胞的再生能力。研究人员研究了在两组中积累了DNA损伤的基因组位点的变化。

“我们发现，成年干细胞衰老过程中发生的大部分DNA损伤和相关染色质变化是由于基因组中被称为逆转录转座子的部分造成的，”佐治亚理工学院生物学院副教授King Jordan说。

他补充说:“逆转录子以前被认为是没有功能的，甚至被贴上了‘垃圾DNA’的标签，但越来越多的证据表明，这些元素在基因组调控中发挥着重要作用。”

当年轻的成体干细胞能够抑制这些基因组元素的转录活性并处理DNA损伤时，年老的成体干细胞没能找到这个转录。新的发现表明，这一事件对干细胞的再生能力是有害的，并引发了一个称为细胞衰老的过程。

Lunyak说:“通过抑制逆转录转座子中有毒转录本的积累，我们能够在培养中逆转人类成年干细胞老化的过程。”

“此外，通过以这种方式重复蜂窝时钟，我们不仅能够恢复'老化的人体干细胞，而且我们的意外地通过um-consumate”多能性因素来将它们重置为较早的发展阶段“ - 批判性地参与未分化胚胎干细胞的自我更新的蛋白质。”她说。

接下来，团队计划使用进一步的分析来验证恢复活力的程度干细胞可能适合临床组织再生应用。

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