概述
來自著名的美國密蘇里州斯托瓦斯醫學研究所(Stowers Institute for Medical Research),中科院生物物理研究所傳染病與免疫學中心,堪薩斯大學醫學院,中西大學(Midwestern University)的研究人員揭示了幹細胞衰老的奧秘,這一發表在昨天剛剛出版的《Cell Stem Cell》雜誌上的文章由中科院海外評審專家解廷(斯托瓦斯醫學研究所)領導完成,第一作者是斯托瓦斯醫學研究所與中科院生物物理研究所聯合培養的博士生潘磊(Lei Pan,音譯)。
目前普遍認為人類組織衰老與幹細胞活性下降和數目減少有關,這些變化在許多譬如皮膚皺紋和器官功能下降等的衰老表現中起著重要的作用。
驗室證明
至今為止對於幹細胞衰老調控的理解還比較少,但是解廷實驗室已經證明了幹細胞功能中年齡依賴性得下降有關的特殊因素,以及這些因素的微環境:niche。
潘表示,“在這項研究中,我們利用果蠅卵巢生殖幹細胞(germline stem cells,GSCs)作為研究模型,證明幹細胞功能中年齡依賴性的下降和其niche在幹細胞整個衰老過程中扮演著十分重要的角色”,“我們檢測了幹細胞衰老調控的三個因素,發現並證明衰老過程是受到外在和內在因素調控的”。
研究小組首先聚焦在一個稱為骨形態發生蛋白(bone morphogenic protein, BMP)的蛋白家族——其在許多組織的發育過程中扮演著重要的角色,他們發現當niche微環境的BMP信號活性隨著年齡下降的時候,幹細胞增值的能力也會隨之降低,幹細胞數量也減少了。相反當BMP信號增加,幹細胞的壽命以及增值能力也都有所提升。
其次研究人員也發現幹細胞與niche之間的關聯也起到一定作用:強的關聯可以延長幹細胞的壽命,而降低關聯則會增加幹細胞衰老。
這篇研究報告最後強調了GSCs或者niche中的一個酶(減少自由氧)的過量表達如何延長幹細胞的壽命,以及增加幹細胞增值的能力。解廷認為,“對成人組織中由於幹細胞功能下降導致細胞損耗的長期無效替換也許是人類衰老的一個主要原因”,“如果我們能了解如何通過操縱幹細胞和/或niche的功能,來減緩幹細胞衰老,我們也許就能夠減緩人類衰老,治療年齡相關性的推行性疾病”。
專家信息
解 廷(Xie Ting)
性別: 男
出國時間: 1991
最後學位: 博士學位
獲得學位的時間: 1996
最後獲得學位的單位: Rutgers University,New Jersey, USA
現職單位: 斯德爾(Stowers)醫學院
現任職務(英文): Associate Professor
現任職務(中譯): 副教授
從事的學科領域: 生命科學與生物技術
專業: 細胞生物學
主要研究方向: 幹細胞
現在進行的研究課題: Genetic and molecular studies on the mechanisms controlling stem cell self-renewal,proliferation and differentiation in Drosophila and mice
斯托瓦斯研究所(Stowers Institute)
位於密蘇里州堪薩斯市,這個60萬平方尺的校園裡集合了這種先進設施,主要致力於通過進行細胞基本生命過程的研究,尋求尖端技術更有效的預防和治療疾病。Stowers Institute由Jim Stowers和Virginia Stowers這兩位癌症倖存者捐贈的2億美元資助成立。
世界頂級醫學生物學學術期刊
在生活中我們經常看到關於科學最新發現的報導,在這些報導中往往會提到這項研究在哪一本學術期刊上發表,比如沃森與克里克就於1953年4月25日在英國雜誌《自然》上公開了他們的DNA雙螺鏇模型。這些經典學術期刊承載了百餘年了人類科學技術的進步。 |
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