美国发现核苷酸代谢途径影响细胞衰老

• 美国发现核苷酸代谢途径影响细胞衰老 

  
  

  据Sciencedaily网站7月25日报道，近期一份发表于《生物化学杂志》的研究中，科学家发现了细胞衰老的重要因素，这有可能为我们发现更优质的癌症治疗手段，为革命性的新药研发开辟了道路。

  

  美国南加州大学维特比工程学院化学工程和材料科学副教授Nick Graham说，我们在一些小说中读到过“青春之泉”，喝了这里的水可以永葆青春。那么，我们就必须弄清楚青春之泉在哪里，再进一步了解为什么青春之泉可以有这样的功效。

  青春的对立面是衰老。

  细胞衰老是细胞永久停止创造新细胞的自然过程，主要是年龄相关性的功能下降，可表现为关节炎、骨质疏松和心脏病等多种疾病。

  细胞衰老还有积极的一面，可以作为人体抵御癌症的保护屏障。如果细胞受到损伤、出了问题，有可能发展成癌症时，它们就进入了衰老阶段，停止增殖，这样癌症就不会发展和扩散。

  因此，我们要了解什么导致了细胞的衰老，这样就可以设计更好的抗衰老、预防疾病的治疗方法。科学家虽然不能完全防止衰老，但希望能够找到一种方法去除衰老细胞，以促进健康的衰老和更好的机体功能。

  

  Graham选取了大量处于增殖期的年轻细胞，给它们提供标有碳同位素的营养物质，以追踪细胞使用这些营养物质的生化途径。研究人员根据同位素标记的观测结果绘制了细胞的3D图像。

  图像显示结果出人意料，衰老细胞有两个细胞核，它们不能合成DNA的重要组成部分——核苷酸。

  Graham说，最初的细胞干细胞具有无限的自我更新和分裂潜力，但细胞衰老后永远不会分裂，处于不可逆的细胞周期停滞状态。具体而言，研究人员发现葡萄糖和谷氨酰胺两种代谢物在衰老细胞中的核苷酸代谢途径被阻断了。

  研究人员利用生物工程手段，诱导细胞表达端粒酶，保持葡萄糖向核苷酸合成途径的代谢量维持稳定。研究人员观察到，细胞衰老现象停止。

  在另一组实验中，专家在增殖细胞中添加了核糖核苷酸还原酶亚单位M2（RRM2），诱导细胞过早衰老，研究者观察到葡萄糖合成核苷酸的代谢量减少。

  因此，研究者得出结论：核苷酸合成的维持或抑制对细胞是否衰老起到重要作用，核苷酸的产生对保持细胞的青春至关重要。这也意味着，如果能够防止细胞失去合成核苷酸的能力，细胞会老化得更慢。

  Graham说，该研究成果已经应用于新的老年病学领域，目前小鼠的研究表明，消除衰老细胞，小鼠的寿命可以变得更长。那么在接下来的实验中，我们可以此来设计抗衰老药物。

  我们需要确定衰老细胞有哪些独特之处，这样药物也不会影响正常的非衰老细胞。我们需要不断探究衰老细胞的新陈代谢特征，试图弄清楚衰老细胞的独特之处在哪里，这样我们就可以围绕这些途径设计有针对性的疗法。

  他指出，如果我们选用了一些衰老和器官功能衰退的小鼠，用研发出的分解衰老的药物治疗后可以消除衰老细胞，让小鼠恢复活力。那么，可以说这就是我们一直在寻找的“青春之泉”。