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延缓细胞衰老:有性生殖 vs 无性繁殖

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cosmos 发表于 2012-5-31 11:41:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
一项发表在PNAS上的研究成果将可能为延缓人类细胞衰老及衰老相关特征带来曙光。

真涡虫(Planarian worm)无限自我更新的能力让科学家感到惊讶。为了了解这种生物长寿的机制,科学家一直在研究他们替换衰老或受损组织与细胞的能力。

诺丁汉大学生物学院的Aziz Aboobaker博士说:“我们一直在研究两种真涡虫:像人类一样进行有性生殖的真涡虫以及通过无性繁殖简单地一分为二的真涡虫。这两种真涡虫通过一次又一次的产生新的肌肉、皮肤、骨骼甚至是整个大脑而表现出无限自我更新的能力。”

“通常,当干细胞分裂—为了愈伤或繁殖、生长—时,它们开始显示衰老的信号。这意味着干细胞不再分裂,并且更难以替换人体的组织中废弃的特定细胞。我们衰老中的皮肤可能就是这种作用的最易于观察的例子。真涡虫和它们的干细胞以某种方式避免了这种衰老过程,保持了它们的细胞的继续分裂。”

在细胞衰老过程中发生的其中一个事件与端粒长度有关。为了生长并发挥正常功能,我们身体中的细胞必须保持分裂并替换掉那些老旧或受损的细胞。在这个分类过程中,其中一份遗传物质必须传递到下一代细胞中。细胞中的遗传信息排列分布于称为染色体的DNA缠绕链上。在这些链的末端具有一个保护性“帽子”,被称为端粒。端粒就像是鞋带的保护性头,用于防止DNA链之间互相纠缠、黏结。

细胞每分裂一次端粒都会变短。当它们变得太短时,细胞就失去了更新和分裂的能力。因此,我们认为,在一些“不死”动物中它们的细胞可以无限保持端粒的长度从而可以进行持续的分裂。Aboobaker博士预测,真涡虫积极地维护它们成年干细胞中染色体的末端,从而形成理论上的永生。

Thomas Tan博士在其博士论文中得到了一些令人激动的发现。他开展了一系列挑战性实验来解释涡虫的永生。在团队成员的协助下,他还采用了一些方法去弄清涡虫细胞无限分裂却不受染色体末端变短的影响的分子机制。

此前获得2009年生理或医学诺贝尔奖的研究表明,端粒可以通过端粒酶来保持。在多数有性繁殖生物中,这种酶只在早期发育过程中最为活跃。因此,当我们衰老时,端粒的长度开始变短。

该研究课题找到了编码涡虫中这种酶的基因,并调低了其活性。结果发现端粒变短,这证实该基因确实是所要找的基因。研究人员人员对基因活性及端粒长度进行测量后发现,当无性生殖的涡虫进行再生的时候,这种基因的活性急剧升高,使得干细胞在它们分裂并替换丢失的组织时可以保持端粒的长度。

不过,让这个研究团队感到困惑的事情是,实行有性生殖的真涡虫并未以相同的方式来保持端粒的长度。他们在无性生殖及有性生殖动物间观察到的这种差异令人惊讶,尽管它们都具有无限再生的能力。该研究团队相信,有性生殖的涡虫将最终会发生端粒变短,或者它们采用了其他的机制来保持端粒长度,而并不涉及到端粒酶。

Aboobaker博士总结到:无性生殖的真涡虫阐明了在繁殖过程中保持端粒长度的潜力。我们的数据支持对动物可能永生时所发生的事情以及这种现象可能会进化的预测。下一个目标是在更多细节上了解机制并了解更多有关进化出不死动物的方式。

英国生物技术与生物科学研究理事会的首席执行官Douglas Kell教授说:“这项令人激动的研究有助于我们有关衰老进程的基础研究,为增强其他生物,包括人类的健康及潜在寿命奠定了坚实的基础。”
箭凌 发表于 2017-7-20 13:01:05 | 显示全部楼层
       我发觉动物的繁衍往往是以父代母代的消亡得到子代的新生,如大马哈鱼逆流到山中产卵,产卵后自己就精疲力尽死亡了。
       植物好像不一样,果树结子多少年,居然依旧枝繁叶茂,没有什么更年期,自身也不会因此衰朽。
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潘胜宏 发表于 2017-7-20 18:50:05 来自手机 | 显示全部楼层
女人更年期非常恐怖。
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