新研究发现细胞膜损伤会导致细胞衰老

新研究发现细胞膜损伤会导致细胞衰老 日本科研人员的一项新研究显示,细胞膜受损除了导致细胞的死亡或自我修复外还有第三种可能导致细胞衰老。 新华社报道,细胞膜是细胞的一层厚约五纳米的“防护外壳”,相当于肥皂泡厚度的二十分之一。这层薄膜易受机体活动损伤,也具有自我修复能力。一直以来,人们认为细胞在细胞膜受损后,要么修复要么死亡。 日本冲绳科学技术大学院大学的研究人员开发了一种诱导芽殖酵母细胞和人体成纤维细胞的细胞膜损伤的方法。通过全基因组测序筛选等检测,研究人员发现细胞膜损伤限制了芽殖酵母细胞的复制能力;在成纤维细胞中,细胞膜损伤会导致细胞过早衰老。 普通细胞的分裂能力是有限的大约分裂50次后就无法再继续,随后便进入细胞衰老状态。此外,在实验室环境中,脱氧核糖核酸(DNA)损伤、端粒缩短、致癌基因激活等因素也会诱发细胞衰老。长期以来,研究界一直认为细胞衰老其实都是通过激活DNA损伤反应来诱导的。 然而,研究人员在此次研究中发现,细胞膜损伤导致细胞衰老的机制并不通过常规的激活DNA损伤反应来诱导,而是独立于此的另外机制,且细胞膜损伤导致的细胞衰老过程比激活DNA损伤反应诱导的衰老过程慢。 近年的研究显示,清除动物和人体内的衰老细胞可以改善与年龄相关的疾病。研究人员认为,该研究结果有助于制定未来增进健康、延年益寿的策略。 这一研究成果发表在新一期英国《自然·老化》杂志上。 2024年2月27日 12:18 PM

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新研究表明减少常见化学品的接触可延缓衰老

新研究表明减少常见化学品的接触可延缓衰老 醛类物质会损害人的健康。然而,研究小组的发现表明,这些有害影响还包括衰老。这一发现的研究小组成员包括名古屋大学的冈康义、中泽由佳、岛田真由子和荻友。"DNA损伤与衰老表型有关,"冈康义说。"然而,我们首次提出了醛源性DNA损伤与早衰之间的关系。"研究人员假设,醛与衰老之间可能存在联系,因为早衰症患者(如 AMeD 综合征)体内分解醛的酶活性不足,如 ALDH2。对于健康人来说,ALDH2 对酒精的反应也很重要。当人饮用葡萄酒或啤酒时,肝脏会将酒精代谢成醛,以便将其排出体外。ALDH2 的活性对于将醛转化为无毒物质非常重要。接触甲醛后,组蛋白与 DNA(组蛋白-DPC)发生交联,导致转录等细胞过程功能失常。资料来源:Reiko Matsushita醛是有害的,因为它们与 DNA 和蛋白质高度反应。在人体内,它们会形成 DNA 蛋白交联(DPC),阻断典型的细胞增殖和维持过程中的重要酶,导致这些过程失灵和患者衰老。科学家们重点研究了由醛引起的DPC,并使用一种名为DPC-seq的方法来研究早衰症患者体内醛积累与DNA损伤之间的联系。在一系列实验中,研究人员发现,TCR 复合物、VCP/p97 和蛋白酶体参与了清除活跃转录区中由甲醛诱导的 DPC。这一点在一个同时缺乏甲醛清除过程和TCR途径的小鼠模型中得到了证实,该模型显示出更严重的AMeD综合征症状。这些过程非常重要,因为它们与醛的清除有关。这表明,早衰疾病与醛积累之间存在关联。冈康义教授对他们的研究成果的意义充满希望,通过阐明 DNA 损伤快速愈合的机制,有助于揭示了遗传早衰的部分原因。"我们的研究为了解早衰疾病的潜在机制开辟了新途径,并为治疗干预提供了潜在靶点,通过阐明醛在DNA损伤和衰老中的作用,我们为今后旨在开发新型治疗和干预方法的研究铺平了道路。由于我们尚未完全弄清AMeD综合征和Cockayne综合征的病因,治疗药物的开发工作一直没有进展。这项研究表明,患者的病理状况与细胞内产生的醛类衍生物 DPC 有关。这些结果有望有助于寻找清除醛类的化合物,从而帮助配制候选治疗药物"。这项研究的意义远不止遗传疾病,因为他们的发现表明,醛诱导的DNA损伤也可能在健康人的衰老过程中发挥作用。通过指出醛是导致衰老的物质,这项研究揭示了环境因素与细胞衰老之间错综复杂的联系。这可能会对人类的健康和寿命产生重大影响。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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新研究介绍了一种通过尿液检测衰老细胞的新方法

新研究介绍了一种通过尿液检测衰老细胞的新方法 瓦伦西亚理工大学(Universitat Politècnica de València)、瓦伦西亚大学(Universitat de València)、CIBER 生物工程、生物材料和纳米医学部(CIBER-BBN)、神经退行性疾病部(CIBER-NED)以及普林西比-费利佩研究中心(CIPF)的研究人员通力合作,开发出了一种用于检测尿液中衰老细胞的创新探针。这一突破可以加深我们对衰老过程的了解,有助于监测和开发新的策略来应对与衰老相关的退化性疾病。该研究成果发表在《自然通讯》(Nature Communications)上。研究人员解释说,衰老的标志之一是大多数器官中衰老细胞的出现频率增加,从而导致组织功能障碍。这些细胞的存在还与许多与衰老相关的疾病有关。"细胞衰老的主要目的是防止可能导致癌症的受损细胞增殖。然而,当损伤持续存在或在衰老过程中,衰老细胞会异常积累,影响组织功能并加速衰老。这就是为什么必须创建新的系统来轻松有效地检测这些细胞,"UPV 分子识别研究和技术开发大学间研究所(IDM)副所长兼 CIBER-BBN 科学主任 Ramón Martínez Máñez 说。研究人员。图片来源:UPV将探针注射到小鼠体内后,探针会与衰老细胞中特别丰富的一种酶发生作用,产生一种荧光化合物,并迅速随尿液排出体外。"根据尿液中信号的强度,我们可以知道机体内衰老细胞的负担,"紫外线研究中心副主任 Isabel Fariñas 和 CIPF 的研究员 Mar Orzáez 指出。在研究中,他们还监测了使用消除衰老细胞并能使组织恢复活力的药物进行衰老治疗的情况。他们观察到,尿液中信号的强度与动物衰老程度的降低以及与年龄有关的焦虑的减少有关。"给药后,会释放出一种荧光团,最终由肾脏排出体外,可以通过尿液进行测量。荧光团的强度表明细胞衰老负荷的水平,我们已经看到,这与衰老过程中与年龄相关的焦虑和衰老治疗有关,"紫外线公司的伊莎贝尔-法里纳斯(Isabel Fariñas)和 CIBERNED 的副主任解释说。来自瓦伦西亚理工大学、瓦伦西亚大学、CIBER-BBN、CIBERNED 和 Príncipe Felipe 研究中心的研究小组取得的成果为更好地了解衰老及其对健康的影响开辟了一条途径。"拉蒙-马丁内斯-马涅斯总结说:"它可以帮助我们开发出更有效的方法来解决与衰老有关的问题,并开发出简便的泌尿治疗方法来消除或减少细胞衰老,甚至是人类的衰老。 ... PC版: 手机版:

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研究提醒:生酮饮食真的会加速衰老

研究提醒:生酮饮食真的会加速衰老 这种饮食方式最初用于治疗难治性癫痫,近年来被越来越多的人滥用于减肥和瘦身。然而,最新的一项研究表明,这种饮食方式可能会加速细胞衰老。研究人员通过小鼠试验发现,长达21天的生酮饮食会导致小鼠心脏、肾脏、肝脏和大脑等多个器官的细胞衰老。在实行了6个月生酮饮食的人类志愿者中,也观察到了类似的细胞衰老和多种相关的促炎分泌因子水平增加现象。细胞衰老是指细胞的功能逐渐受损,最终导致组织和器官的老化和功能下降。这对身体健康和长寿可能会有负面影响。研究人员还尝试更换生酮饮食中不同的脂肪来源,但仍旧观察到了细胞衰老的增加。这表明,生酮饮食本身可能与细胞衰老有直接关联,而不仅仅是某种特定成分导致的结果。此外,生酮饮食导致的细胞衰老比例与一些组织损伤模型中报告的比例相似,这进一步强调了生酮饮食可能对身体健康造成的潜在风险。那么,生酮饮食到底是如何导致细胞衰老的呢?研究人员发现,生酮饮食诱导了一种名为p53的蛋白的活化,这是一种与细胞衰老和肿瘤抑制有关的蛋白。p53的活化会引发细胞衰老,从而导致器官和组织功能的下降。这些研究结果引发了人们对生酮饮食安全性和长期影响的关注。虽然生酮饮食在短期内可能能够帮助人们减肥,但其对健康的潜在影响需要引起足够的重视。因此,对于正在追求健康减肥的朋友来说,选择饮食方式要慎重考虑,并且应该在专业人士的指导下进行。科学的健康饮食应该是多样化的,包含适量的碳水化合物、蛋白质和脂肪,以确保身体获得全面的营养,同时避免潜在的健康风险。 ... PC版: 手机版:

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新研究表明细胞拥有某种未知的基于离子梯度的通信系统

新研究表明细胞拥有某种未知的基于离子梯度的通信系统 细胞不断在动态环境中航行,面临着不断变化的条件和挑战。但细胞如何迅速适应这些环境波动呢?新研究揭示,跨细胞膜的离子梯度创建了一个独立于DNA 的网络,可帮助细胞迅速做出决策。发表在《iScience》上的莫菲特癌症中心的一项新研究挑战了我们对细胞功能的理解,从而回答了这个问题。一个研究小组提出,细胞拥有一种以前未知的信息处理系统,它能让细胞独立于基因迅速做出决定。几十年来,科学家一直将 DNA 视为细胞信息的唯一来源。DNA 蓝图指示细胞如何构建蛋白质和执行基本功能。然而,由迪佩什-尼劳拉(Dipesh Niraula)博士和罗伯特-加滕比(Robert Gatenby)医学博士领导的莫菲特新研究发现了一种与DNA同时运行的非基因组信息系统,它能使细胞从环境中收集信息并对变化做出快速反应。离子梯度的作用研究的重点是细胞膜上离子梯度的作用。这些梯度由专门的泵维持,需要消耗大量能量才能产生不同的跨膜电势。研究人员提出,这些梯度代表了一个巨大的信息库,使细胞能够持续监测其环境。当细胞膜上的某个点接收到信息时,它会与离子特异性通道中专门的门相互作用,然后打开这些门,让这些离子沿着预先存在的梯度流动,形成一条通信通道。离子流触发了细胞膜附近的一连串事件,使细胞能够对信息进行分析并迅速做出反应。当离子流较大或持续时间较长时,它们会导致细胞骨架的微管和微丝的自组装。通常,细胞骨架网络为细胞提供机械支持,并负责细胞的形状和运动。然而,莫菲特公司的研究人员注意到,细胞骨架中的蛋白质也是极好的离子导体。这使得细胞骨架成为一个高度动态的细胞内布线网络,将基于离子的信息从膜传递到细胞内的细胞器,包括线粒体、内质网和细胞核。研究人员认为,这一系统可以对特定信号做出快速的局部反应,也可以对较大的环境变化做出协调的区域或全球反应。研究的启示和影响机器学习系应用研究科学家尼劳拉说:"我们的研究揭示了细胞利用跨膜离子梯度作为通信手段的能力,使它们能够迅速感知周围环境的变化并做出反应。这种错综复杂的网络使细胞能够迅速做出明智的决定,这对细胞的生存和功能至关重要。"研究人员认为,这种非基因组信息系统对于形成和维持正常的多细胞组织至关重要,并认为神经元中描述详尽的离子通量就是这种广泛信息网络的一个特殊例子。这些动态变化的中断也可能是癌症发展的一个关键组成部分。他们证明了自己的模型与多项实验观察结果一致,并强调了由其模型产生的几项可检验的预测,希望能为未来的实验验证其理论和揭示细胞决策的复杂性铺平道路。"这项研究挑战了生物学中隐含的假设,即基因组是信息的唯一来源,而细胞核则是一种中央处理器。"莫菲特进化治疗卓越中心联合主任加滕比说:"我们展示了一个全新的信息网络,它允许快速适应和进行细胞生存所需的复杂交流,并很可能深度参与了细胞间的信号传递,从而使多细胞生物体得以正常运作。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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研究人员发现曲贝替定(trabectedin)绕过癌细胞DNA修复机制的方法

研究人员发现曲贝替定(trabectedin)绕过癌细胞DNA修复机制的方法 曲贝替定(Trabectedin)是一种抗癌药物,最初是从红树海鞘(Ecteinascidia turbitana)中分离出来的,已知会形成细胞毒性 DNA 加合物。它被用于治疗肉瘤和卵巢癌,与大多数抗肿瘤药物不同的是,它能在 DNA 修复活跃的细胞中充分发挥作用。资料来源:基础科学研究所这种方法包括选择与个体癌症独特属性精确匹配的药物。事实证明,精准医疗尤其有利于治疗那些已经发展到可以逃避常规治疗的癌症。曲贝替定(Trabectedin)是一种从红树海鞘(Ecteinascidia turbinata)中提取出来的药物,它在抗击对传统疗法有抗药性的癌症方面显示出了潜力。然而,它的确切作用机制一直难以捉摸直到现在。韩国基础科学研究所基因组完整性中心的 Son Kook 博士和 Orlando D. Scharer 教授与瑞士苏黎世联邦理工学院的 Vakil Takhaveev 博士和 Shana Sturla 教授通力合作,终于揭开了这种神秘化合物的神秘面纱。利用高灵敏度的高通量 COMET 芯片检测细胞基因组中形成的断裂,IBS 的研究人员揭示了曲贝替定(trabectedin)会诱导癌细胞 DNA 中的持续断裂。研究人员发现,这些DNA断裂只在具有高水平DNA修复能力的细胞中形成,特别是那些运行一种称为转录偶联核苷酸切除修复(TC-NER)途径的细胞。TC-NER是一种重要机制,可在转录过程中识别DNA损伤,启动涉及两种内切酶ERCC1-XPF和XPG的修复过程。曲贝替定(Trabectedin)的DNA损伤会破坏这一过程,它允许ERCC1-XPF进行初始切割,但会阻断XPG的后续作用,从而停止TC-NER过程。这种修复过程的中断会导致持久的 DNA 断裂,最终杀死癌细胞。COMET Chip 检测法用于测量细胞中曲贝替定(Trabectedin)诱导的断裂。每个绿点代表一个细胞核,尾部长度和从每个细胞核出现的尾部(彗星)中总 DNA 的比例与形成的断裂数量成正比。紫外线处理后(左图),由于核苷酸切除修复(NER)将紫外线损伤从 DNA 中切除,因此几乎看不到断裂。使用曲贝替定(中间)处理后,由于 NER 反应失败,DNA 断裂持续存在。断裂依赖于 NER,因为在 XPF 基因失活的 TC-NER 缺陷细胞(右)中不会出现断裂。资料来源:基础科学研究所对曲贝替定(Trabectedin)诱导的DNA断裂模式的分析表明,断裂在整个基因组中都有形成,但只在发生活跃转录和TC-NER的位点上形成。利用对DNA断裂累积机制的这一新认识,研究人员试图确定这些断裂发生在基因组的哪个位置。由此,研究人员开发出了一种名为 TRABI-Seq(TRABectedin-Induced break sequencing)的新方法,它可以精确地识别肿瘤细胞 DNA 中曲贝替定的作用位点。Son博士解释说:"ERCC1-XPF的这一切口在DNA中产生了一个可标记的游离羟基,使我们能够对DNA进行测序并定位这些断裂。"目前研究人员正在对各种癌细胞进行 TRABI-Seq 测试,以确定曲贝替定(Trabectedin)对具有高级 DNA 修复能力的肿瘤的疗效,这些肿瘤往往与癌基因激活导致的转录水平升高有关。这些发现将有助于把曲贝替尼定位为识别易受影响癌症的预测性标记物和精准治疗的治疗选择。由于曲贝替定能够靶向对传统疗法产生抗药性的肿瘤,它可能会为抗击具有高度活跃的DNA修复能力的耐药性癌症带来更多希望。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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科学家揭示维生素D的抗衰老作用

科学家揭示维生素D的抗衰老作用 在一项新研究中,来自釜山国立大学和韩国食品研究所的研究人员Joung-Sun Park、Hyun-Jin Na和Yung-Jin Kim旨在确定维生素D/维生素D受体途径在肠干细胞(ISC)老化过程中对分化肠细胞(EC)的保护作用。维生素 D 对中肠 ISC 中与年龄和氧化应激相关的超数中心体积累的抑制作用。资料来源:2024 Park et al.研究人员指出:"本研究旨在利用成年果蝇肠道模型,确定 VitD/VDR 在 ISC 老化过程中对分化 EC 的保护作用。"研究人员利用成熟的果蝇中肠模型进行干细胞衰老生物学研究,发现维生素D受体基因敲除可诱导肠系膜细胞增殖、肠系膜细胞死亡、肠系膜细胞衰老和肠内分泌细胞分化。此外,年龄和氧化应激诱导的ISC增殖和中心体扩增也会因维生素D处理而减少。总之,这项研究提供了维生素D/VDR通路抗衰老作用的直接证据,包括在衰老过程中保护心肌细胞,并为探索果蝇健康衰老增强的分子机制提供了宝贵的见解。"我们的发现直接证明了维生素 D/维生素 D 受体通路的抗衰老作用,并为果蝇健康衰老的分子机制提供了见解"。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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