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杭师大教授国际顶级杂志上发表长寿基因的研究成果

http://www.qzwhcy.com 【泉州文化产业网】 时间:2016-05-04

上图为Sirtuin酶的晶体结构图

浙江在线05月04日讯  下周四开始到周末,温莎古堡的私家花园内将夜夜歌舞升平,庆祝英国女王伊丽莎白二世90岁寿辰。

其实,今天是想讲讲long long life(万寿无疆)这件事情:

在最新一期干细胞领域的顶级杂志《细胞·干细胞》上,杭州师范大学鞠振宇教授课题组,在线发表了一篇题为“长寿基因Sirt6在造血干细胞维持稳态过程中的重要作用”的研究论文。

题目看起来比较专业,简单地说就是:科学家们发现了一项成果:人体内重要的长寿基因是如何影响再生的源泉——成体干细胞工作的。

这项研究对延缓干细胞衰老有重要的科学意义,也为骨髓衰竭性疾病的防治提供了更有潜力的新方案。

人的衰老从15岁开始成体干细胞决定生命长短

衰老是一场相当残酷的事情,它就像是一场飓风:人的衰老从15岁开始,到95岁结束,这期间要经历80年的加速退化期,在这段时间内,你几乎会失去15岁时候拥有的全部能力。

一直以来,人类使出了浑身解数试图抗击岁月的摧残,追求延年益寿之道。

最近,鞠振宇教授的课题组探索到了关于衰老的新奥秘。在这个过程中,涉及到了几个关键事物,我们来一一介绍:

首先是成体干细胞。造血干细胞是目前研究最为清楚,也是临床应用中最安全的成体干细胞,它是人体各种血细胞的始祖细胞,担负着维持和重建造血的重要生理功能。

造血干细胞既能够变身——具有生成所有的血液细胞的能力,还会自我更新——在生成其他血液细胞的同时,自己也会不断产生新的造血干细胞。

虽然科学家还并不清楚人体内造血干细胞的量,但根据我们身体的机能来看,造血干细胞肯定是一个人员复杂的“公司”。

目前人们已经了解的情况是造血干细胞的工作有着自己独特的节奏,这个过程跟我们平时上班有点像,也包括了人员安排,效率发挥,轮休机制等等。

这个稳定又科学的调度过程,决定了人的生命长短和质量。

如果把造血干细胞看成一个“公司”的话,它的用人效率可是非常高。每一次生成血液细胞,或者生成新细胞,它都只动用了大约5%的“人力”,就可以维持哺乳动物在稳态情况下的正常运转。

当然,造血干细胞公司里也分为普通员工、中层以上领导干部。根据不同的需要,每次进入5%工作梯队的“员工”,身份各不相同。这个大公司还有一点让人羡慕:公司内的成员一生大部分时间都需要“休息”,工龄比较短,效率却非常高。

长寿基因是控制衰老的开关调控着造血干细胞的运转

再来讲这次研究的对象:Sirt6基因。

在哺乳动物肌体中,都存在着Sirtuin基因。这是一个基因大家庭,其口碑极好,称为长寿基因。“哺乳动物的Sirtuin家族中有7个基因,Sirt6是其中之一。”鞠振宇说,在延年益寿方面,这个基因表现最好。

科学家用小鼠做实验,因为它们的基因和人类相似度达到99%以上。

“Sirt6基因是该家族在小鼠模型水平上,与寿命关系最大的基因。”鞠振宇说,如果敲除小鼠体内的Sirt6基因,小鼠会出现早衰的症状,平均寿命从2~3年减少到了1~2个月左右;相反,如果让Sirt6在小鼠体内过量表达,小鼠就会延长大约20%~30%的寿命。

可造血干细胞这个“公司”和Sirt6有什么关系?

科学家的研究表明,造血干细胞功能与血液系统的衰老息息相关,而Sirt6基因会影响造血干细胞的稳态维持和功能。换句话说,Sirt6就是公司能干精明的CFO(首席财务官),它的存在厘清了造血干细胞大公司的运转思路。

一旦敲除或降低Sirt6,人体内的Wnt分子信号通路就开始活跃,而这种活跃会打破造血系统的正常状态。这会导致什么情况?简单的说,造血干细胞会因为过度增殖而耗竭,进而可能会影响干细胞的衰老。

也就是说,造血干细胞公司都是一个萝卜一个坑,每个萝卜奉行台下十年休养累积,台前奋战一瞬间这样的节奏。如果Wnt信号通路活跃,将导致干细胞无端多出来一批闲杂人员,不仅无处安排岗位,更是会引起公司内部骚乱,导致整个局面崩坍。

这样的结果就是,你老了。

当然,我要为Wnt信号通路说一句话。人体内各个组织器官的衰老模式不一样,同一个信号通路在不同组织器官中的作用,也可能不完全一致,事实上,Wnt信号通路也是很重要的。“Wnt信号通路对人体发育、疾病以及肿瘤的发生发展,有重要的影响。”鞠振宇说。

这次,鞠振宇教授课题组的重大发现,对于深入理解Sirt6对造血干细胞稳态维持、衰老的调控、及将来探索干细胞衰老相关疾病的干预,都具有重要的意义。

下一步,团队将针对不同组织器官的不同衰老过程,继续深入研究干细胞衰老的机制及干预手段。鞠振宇表示,“延长人类的最大寿限不是目的,但我们希望通过改善成体干细胞的再生能力,补足每个人的短板,让每个人能活到自己的最大寿命,最终目的是实现健康衰老。”

责任编辑:谢自旋

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