美国科学家利用百岁老人血液制备出重编程干细胞,并计划搭建百岁细胞库与其他研究人员共享,以更好了解有助长寿和健康的影响因素。
据《自然》报道,“百岁老人面对伤病有一种惊人的恢复力。”美国波士顿大学乔巴尼亚和阿维迪西亚医学院的干细胞生物学家George Murphy说,他认识的一位百岁老人先后扛过了1912年的西班牙流感和近些年暴发的新冠疫情。
这些百岁老人健康长寿的理论解释之一是其基因组成保护他们免受疾病侵害。但验证这一解释具有挑战性,因为百岁老人很罕见,他们的血液和皮肤样本更是宝贵的研究资源。于是,Murphy决定和同单位的老年医学专家Tom Perls合作,创建一个科学家共享的百岁细胞库。
Perls参与了美国1995年启动的“新英格兰百岁老人研究”,这是世界上针对百岁老人和家属的最大规模的研究。该研究在美国选民登记名单、新闻文章和长期护理机构中搜寻百岁老人。Perls介绍,许多人乐意参加研究,因为“他们知道自己有多特别”。参与者接受了认知和身体能力评估,被采集了血液样本。
Murphy等研究人员从约30名百岁老人的血液样本中分离出血细胞,并通过重编程逆转获得诱导性多能干细胞(iPS细胞)。iPS细胞可分化为任何类型的细胞,它们在逆转过程中失去“年龄”相关的许多方面,但遗传密码没有改变。这使得研究人员能够利用它们研究衰老的遗传决定因素。
使用上述细胞开展的实验已经在进行中。例如,Murphy团队已经从百岁老人的iPS细胞中培养出神经元。
衰老的一个标志是细胞失去了一些控制蛋白质生产质量的机制,而这可能导致疾病。Murphy团队尚未发表的研究结果表明,与利用非百岁老人iPS细胞培养出的神经元相比,百岁老人iPS细胞培养出的神经元更平静,它们在正常条件下不参与蛋白质质量控制。但引入压力源后,百岁老人的神经元有效而稳健地启动了控制机制,迅速将坏蛋白质与好蛋白质分离。
另一个小组则利用上述iPS细胞分化出的脑细胞创建了阿尔茨海默病的3D脑模型,并将其与60多岁个体iPS细胞分化的脑细胞构建的模型进行了比较。初步研究发现,百岁老人iPS细胞分化出的脑细胞表达的与预防阿尔茨海默病相关的基因水平更高。
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