前言 /               

盡管可以通過(guò)皺紋、體態(tài)等表面跡象來(lái)判斷衰老，但要弄清楚是導致衰老的真正原因，一直眾說(shuō)紛紜。美國貝勒醫學(xué)院的研究人員發(fā)現，一種稱(chēng)為“隱性轉錄”（染色質(zhì)調控）的細胞現象在老年的哺乳動(dòng)物的干細胞中頻繁發(fā)生。這是否也表明，年紀大了，干細胞就不中用了呢？

2021年8月2日，美國貝勒醫學(xué)院黨巍巍課題組在《自然衰老》雜志上發(fā)表題為Altered chromatin states drive cryptic transcription in aging mammalian stem cells的報告說(shuō)，哺乳動(dòng)物的細胞自身存在一種神秘轉錄的內在機制，研究結果表明，控制“隱性轉錄”可能具有延壽的作用。

圖片來(lái)源：自然衰老雜志

在之前的研究中，研究者發(fā)現酵母和蠕蟲(chóng)的細胞中的“隱性轉錄”不僅是衰老的標志，也是衰老的誘因，”通訊作者貝勒大學(xué)分子和人類(lèi)遺傳學(xué)助理教授、赫芬頓衰老中心的Weiwei Dang 博士說(shuō)?！皽p少生物體中這種“異常轉錄”的發(fā)生可能是一種延長(cháng)壽命的絕佳策略?！?/span>

隱性轉錄干擾細胞正常生命周期/

蛋白質(zhì)生產(chǎn)的第一步就是基因轉錄，它始于稱(chēng)為啟動(dòng)子的DNA上的特定位置。這是蛋白質(zhì)編碼基因開(kāi)始轉錄成RNA的地方，RNA 最終被轉譯成蛋白質(zhì)?；蜣D錄是一個(gè)程序化的細胞過(guò)程，但隨著(zhù)細胞老化，調控機制會(huì )逐漸失控。

啟動(dòng)子有一個(gè)特定的DNA序列，可以識別轉錄過(guò)程的起點(diǎn)，通常位于實(shí)際蛋白質(zhì)編碼序列之前，”Dang解釋說(shuō)?！暗穷?lèi)似啟動(dòng)子的序列確實(shí)存在于其他位置，包括沿著(zhù)實(shí)際的蛋白質(zhì)編碼序列，它們能轉錄并產(chǎn)生更短的轉錄，稱(chēng)為“隱性轉錄”。在這里我們研究了隱性轉錄是否隨著(zhù)哺乳動(dòng)物的年齡增長(cháng)而增加，以及在這種現象中涉及的潛在機制?！?/span>

該團隊將哺乳動(dòng)物的干細胞作為研究對象，干細胞已被證明在機體衰老的過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要作用。他們采用了檢測“隱性轉錄”的方法，以確定這種轉錄在小鼠、人類(lèi)干細胞和培養細胞中的水平。

來(lái)源：論文數據

不出所料，與年輕的干細胞相比，年長(cháng)的干細胞發(fā)生了更多的“隱性轉錄”。接著(zhù)研究人員在其他的衰老細胞中，發(fā)現在跨越組織的大多數細胞中，這種隱性轉錄也隨著(zhù)年齡的增長(cháng)而愈發(fā)頻繁。

“總而言之，我們的研究結果證實(shí)，隱性轉錄的頻發(fā)發(fā)生是哺乳動(dòng)物及人類(lèi)衰老的標志，”Dang說(shuō)。

年輕細胞具有防止“隱性轉錄”的機制。在衰老的哺乳動(dòng)物細胞中，研究人員發(fā)現一種這樣的機制，包括限制對染色質(zhì)（構成染色體的物質(zhì)）的訪(fǎng)問(wèn)，導致其失敗，促進(jìn)了神秘轉錄的產(chǎn)生。

研究團隊表示，目前還尚不清楚升高的“隱性轉錄”是如何加劇衰老，但越來(lái)越多的證據表明它對哺乳動(dòng)物有害，未來(lái)的研究方向可能會(huì )針對如何減少隱性轉錄以延緩衰老。

細胞層面認知衰老/

我們對“變老”這個(gè)詞很熟悉——經(jīng)常以白頭發(fā)、皺紋、老花鏡…這些表觀(guān)現象來(lái)判斷衰老，上述研究從分子微觀(guān)視角，表明了導致人體及其他哺乳動(dòng)物衰老的細胞內在的衰老機制，證實(shí)了年輕細胞與衰老細胞的差異所在。

小編在早期的推文中經(jīng)常從細胞層面闡述如何理解和預防衰老。細胞衰老，一般認為指的是，隨著(zhù)時(shí)間推移，細胞對壓力和其他細胞損傷的抵抗力逐漸下降，導致細胞功能逐漸喪失、活率下降。

DNA損傷是導致衰老的主要誘因，我們身體的大部分細胞都有細胞核，而DNA就在細胞核內，但這些DNA有時(shí)會(huì )被損傷，損傷的原因可能是外源的（如電離輻射或化療藥物暴露），也可能由內源的活性氧自由基導致。正常情況下，DNA在受損的時(shí)候會(huì )有一套修復的機制，但是有些損傷不可逆，或者沒(méi)有被修復好，就會(huì )一直存在，久而久之就導致細胞功能的喪失。

成人型早老癥（Werner syndrome）就是一個(gè)很典型的例子，患者的DNA受損，導致產(chǎn)生有缺陷的解旋酶。解旋酶在參與每一次DNA復制、轉錄、重組，因此對于細胞的復制和修復都至關(guān)重要，所以可以想象，如果解旋酶受損，DNA受到的損傷就會(huì )迅速積累，這將導致DNA的提早衰老。這也與貝勒醫學(xué)院課題組的觀(guān)點(diǎn)不謀而合。

再則，倘若自身的細胞自身?yè)p傷難以修復，加之體內新生的細胞數量隨年齡增長(cháng)而下降，無(wú)疑是雪上加霜。

來(lái)源：細胞生理學(xué)雜志

有了這一層認識后，科學(xué)家們正在逐步試圖從根本上解決這一問(wèn)題。干細胞療法就是其中的一個(gè)嘗試方向。

干細胞是身體的原材料--所有其他具有特殊功能的細胞都是由它產(chǎn)生的。在身體或實(shí)驗室的適當條件下，干細胞會(huì )分裂形成更多的細胞，稱(chēng)為種子細胞。

這些種子細胞要么成為新的干細胞（自我更新），要么成為具有更具體功能的專(zhuān)門(mén)細胞（分化），如血細胞、腦細胞、心肌細胞或骨細胞。

大量的研究發(fā)現，干細胞可以在體外被誘導成為特定的細胞，可用于再生和修復人們患病或受損的組織，這就是為什么我們人體在一些受傷的情況下傷口自己會(huì )愈合。而同時(shí)，又因為干細胞具有極強的分化潛力，會(huì )對所處的環(huán)境會(huì )相應的形成不同的反應，科學(xué)家們寄希望于使用干細胞來(lái)培育新的組織進(jìn)行治療，或用于移植和再生醫學(xué)。

未來(lái)可能受益于干細胞療法的人包括脊髓損傷、1型糖尿病、帕金森病、肌萎縮側索硬化癥、阿爾茨海默氏病、心臟病、中風(fēng)、燒傷、癌癥和骨關(guān)節炎患者。

大膽暢想，干細胞可能能在未來(lái)真實(shí)有效的如此前推文《理解細胞與衰老，才能更好的抗衰老》中所說(shuō)的那樣，延長(cháng)人類(lèi)的健康壽命。

總之，生命科學(xué)領(lǐng)域仍有廣闊探索空間的領(lǐng)域等待我們去發(fā)掘，了解的越多，就越有機會(huì )把握未來(lái)，掌控健康人生。