叫醒电话:蜂窝睡眠不像曾经认为一样无害
亚利桑那大学领导的一个研究小组挑战了对细胞睡眠的传统理解,发现了可以干预衰老过程的新信息。
随着我们年龄的增长,我们的细胞进入一种类似昏迷的状态,叫做衰老,不能再分裂。衰老细胞的积累破坏了正常的组织功能,进而促进衰老。相比之下,我们身体中的许多其他细胞处于类似睡眠的状态,称为静止状态。这些细胞可以被唤醒,并在类似伤口这样的触发物的作用下分裂。可逆静止对组织修复和稳定至关重要。
该团队发现,与传统的理解相反,随着细胞陷入深沉的睡眠,它们会冒险完全关闭。
“以前,人们认为细胞睡觉是为了保护自己不进入类似昏迷的状态,认为这两者是相反的,”论文合著者、分子和细胞生物系副教授姚光(音译)说,他领导的实验室进行了这项研究。“但我们已经证明,睡眠有不同的层次,如果睡眠深度太深,最终会进入一种类似昏迷的关闭状态。”
研究人员还发现基因表达模式可以发出困难如何深入睡觉。学习操纵细胞睡眠的深度可能导致老化干预措施。
“如果你了解衰老的机制,你可能能够逆转或减缓它,”博士研究生藤崎太郎(Kotaro Fujimaki)说,他是今天发表在同行评审期刊上的论文的第一作者美国国家科学院院刊, 或者pnas.。
研究人员通过药物逐渐使细胞进入深度睡眠。基因表达模式显示,随着细胞睡眠加深,其分解和循环细胞物质的能力,即溶酶体自噬功能,也会下降。因此,细胞经历了有害的化学不稳定和压力,最终导致类似昏迷的状态。
或者,当研究人员在这种细胞再循环功能中起来时,它们观察到细胞应激降低。细胞也逐渐移动到较浅的睡眠中,使它们更容易重新制作和分裂。
藤崎说:“通过改变回收功能,我们可以调节细胞睡眠的深度。”
通过分析当细胞进入更深的睡眠时改变基因表达模式的改变,该团队创建了一种能够在1到10之间分配1到10之间的细胞睡眠深度分数的预测模型,这可以应用于各种小区类型。使用此模型,该团队还确定了昏迷状态的细胞并正在进行老龄化。这表明细胞在深度睡眠与那些处于关机和衰老状态的人有相似的基因表达特征。
就像一个调光开关一样,细胞睡眠最终存在于一个细胞功能的频谱中,在开启(分裂)和关闭(关闭)之间,这是研究团队提出的一个新范式。
“调光器控制着唤醒细胞以修复和再生组织的难度,”姚说。
研究人员认为揭示了将深层蜂窝睡眠连接到昏迷的调光开关关闭为开发新的策略奠定了基础——通过将调光器向上滑动来延缓衰老。
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