一個基因可能是“青春之泉”

日期：2016-07-27 09:00:48

最近，美國紐約州立大學水牛城分校（UB）的研究人員發現，青春之泉可能存在于一個名為Nanog的胚胎干細胞基因中。在他們開展的一系列實驗中，這個基因在一些對于防止骨質疏松、動脈阻塞和其他變老跡象至關重要的休眠細胞過程中發揮作用。這些結果發表在《Stem Cells》雜志上，也在對抗衰老疾病（如Hutchinson-Gilford早衰綜合征）方面顯示出美好的前景。

本文第一作者、UB工程與應用科學學院化學和生物工程系主任Stelios T. Andreadis教授說：“我們對于Nanog基因的研究，可幫助我們更好地了解衰老過程，以及最終如何逆轉它。”本文其他的作者來自于UB生物醫學工程系，UB工程學院和Jacobs醫學和生物醫學科學學院、Roswell Park癌癥研究所生物統計和生物信息學部門之間的一個聯合項目。

為了對抗衰老，人體擁有一個非特定的細胞庫，它們可以再生器官。這些細胞被稱為成體干細胞，它們位于身體的每一個組織中，并在有需要時迅速作出反應。

但是隨著年齡的增長，越來越少的成體干細胞能夠很好地發揮它們的作用，這會導致與年齡有關的疾病。逆轉衰老對成人干細胞的影響，基本上會重新啟動它們，從而可以幫助解決這個問題。

Andreadis先前的研究表明，成體干細胞形成肌肉和產生力量的能力會隨著年齡的增長而下降。具體地說，他研究了一類稱為平滑肌細胞的肌肉細胞，位于動脈、腸等組織內。

在這項新的研究中，本文第一作者、Andreadis實驗室的研究生Panagiotis Mistriotis，將Nanog轉入衰老的干細胞。他發現，Nanog可打開兩個關鍵的細胞途徑：Rho相關的激酶（ROCK）和轉化生長因子-β（TGF-β）。

反過來，這會啟動休眠蛋白（肌動蛋白）構建成人干細胞形成收縮的肌肉細胞所需的細胞骨架。由這些細胞產生的力量最終有助于恢復成體干細胞因老化而失去的再生性能。

Andreadis說：“Nanog不僅有延緩衰老的能力，而且在某些情況下它有可能逆轉衰老。”他指出，胚胎干細胞基因以三種不同的衰老模式工作：從老年供體分離的細胞、培養的衰老細胞和從Hutchinson-Gilford早衰綜合征患者分離的細胞。

此外，研究人員發現，Nanog可激活肌肉形成的中樞調節因子，血清反應因子（SRF），從而表明同樣的結果可能適用于骨骼、心臟和其他肌肉類型。

目前，研究人員正專注于識別可以取代或模仿Nanog基因的效果的藥物。這將使得他們能夠研究體內的衰老方面是否也可以被逆轉。這可能對一系列的疾病有著重要意義，從動脈粥樣硬化和骨質疏松癥到阿爾茨海默氏病。

在胚胎干細胞的自我更新中，轉錄因子Nanog具有關鍵性的作用，這一因子也一直是近年來研究的熱點。2014年7月，西班牙國家癌癥研究中心（CNIO）的科學家們發現，NANOG也調控成體生物分層上皮細胞的細胞分裂。相關研究結果發表在《自然通訊》（Nature Communications）。

科學家們對于青春不老之泉的探索腳步從未停止過。2014年12月的一項研究表明，研究人員距離可延緩衰老并改善老年人健康的“青春之泉”藥物越來越近。研究人員在《科學轉化醫學》（Science Translational Medicine）中報道稱，一種實驗性藥物——該藥物可靶定衰老及免疫功能相關的一個遺傳信號通路，使老年人的免疫系統得到了顯著的增強。

今年3月份，美國西北大學科學學院助理教授Javier Apfeld，致力于研究衰老的過程。他利用線蟲作為研究對象，探索驅動復雜蛋白質相互作用（調節著壽命）的細胞機制，從微觀的秀麗隱桿線蟲到我們，其中一些機制在進化上一直都是保守的。