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赤裸裸的鼹鼠释放老化,抗癌的关键机制

发布:2018-05-14      点击:19

裸鼹鼠因为多种原因对研究人员有吸引力:他们的啮齿类动物的寿命最长(平均寿命为30岁),对多种与年龄相关的疾病如癌症有抵抗力,并且他们倾向于保持健康并活跃直到非常高级的年龄。罗彻斯特大学的Gorbunova实验室研究这些啮齿类动物,希望揭开其独特的抗癌特性。 (罗切斯特大学摄影/ J. Adam Fenster)

由于他们的大牙齿和皱纹,无毛的身体,裸体鼹鼠不会赢得任何奖励最可爱的啮齿类动物。但他们的寿命长 - 他们可以活到30岁,是任何啮齿类动物中最长的 - 对年龄相关疾病的显着抵抗,为科学家提供老龄化和癌症之谜的重要线索。

这就是为什么罗切斯特大学生物学教授维拉戈尔布诺娃和安德烈Seluanov和博士后副研究员杨钊研究裸鼹鼠,看看啮齿动物是否表现出一种称为细胞衰老的抗癌机制 - 如果是这样的话,“机制的工作方式如何与短期的不同,这种动物就像老鼠一样,“研究的主要作者赵先生说。

细胞衰老是一种进化适应,可防止受损细胞脱离控制并发展成为全面的癌症。然而,衰老也有负面影响:通过停止细胞分裂以防止潜在的肿瘤,它也加速衰老。

先前的研究表明,当从老鼠中去除衰老的细胞时,与衰老细胞完整自然衰老的老鼠相比,老龄化在衰老年龄更不脆弱。

研究人员因此认为衰老是青春谚语的关键;去除老化细胞使老鼠恢复活力,所以也许它可以与人类合作。公司开始调查药物(称为降解药),它可以杀死衰老细胞并将抗衰老作用转化为人类。

但是消除衰老实际上是预防或逆转与年龄相关的疾病,即癌症的关键吗?

Gorbunova说:“在人类中,老鼠和癌症有着相互竞争的利益。 “为了预防癌症,你需要阻止细胞分裂。然而,为了防止老化,你想保持细胞分裂,以补充组织。“

Gorbunova和Seluanov长期研究癌症及其与衰老和DNA修复的关系。他们确定了几种有助于裸鼹鼠长寿和抗癌的机制,包括化学HMW-HA(高分子量透明质酸)。但他们相信这个难题还有更多。

在他们最近的研究中,Zhao,Seluanov,Gorbunova及其合作者比较了裸鼹鼠与老鼠的衰老反应,老鼠的寿命只有大约两到三年。 “我们想看看这些几乎不会衰老的动物,看看它们是否也有衰老细胞,或者它们是否发展为摆脱细胞衰老,”Seluanov说。

他们意外的发现?裸鼹鼠确实经历细胞衰老,但他们继续过着长期健康的生活;消除衰老机制并不是他们长寿的关键。 Gorbunova说:“令我们惊讶的是,尽管裸鼹鼠具有非凡的寿命,但它的细胞经历了像老鼠细胞一样的衰老。

研究人员发现,尽管裸鼹鼠表现出与小鼠类似的细胞衰老,但衰老细胞也表现出可能有助于其抗癌和长寿的独特特征。

细胞衰老机制永久阻止细胞阻止其分裂,但细胞仍然继续代谢。研究人员发现,裸鼹鼠能够更强烈地抑制衰老细胞的代谢过程,导致对衰老的破坏效应的更高抵抗力。

“在裸鼹鼠中,衰老细胞表现得更好,”Gorbunova说。 “当你比较来自鼠标和裸鼠的信号时,鼠标中的所有基因都是一团糟。在裸鼹鼠中,一切都更有条理。裸鼹鼠没有摆脱衰老,但也许它使它更具结构性。“

尽管长寿的进展并未消除衰老,但对衰老的更有组织的反应可能有进化的基础,Zhao说:“我们相信赤裸鼹鼠的进化过程中有一些策略可以让他们有更系统的变化他们的基因和更多的协调路径受到管制。我们相信这对长寿和抗癌有益。“

出版物:Yang Zhao等人,“裸鼹鼠可发生发育,癌基因诱导和DNA损伤诱导的细胞衰老”,PNAS,2018; DOI:10.1073 / pnas.1721160115

资料来源:罗切斯特大学的Lindsey Valich