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中国科学家揭示人类干细胞衰老机理

李惠钰、彭科峰

2015年05月05日08:42  来源:《中国科学报》  手机看新闻
原标题:揭示人类干细胞衰老机理

  本报讯(记者李惠钰、彭科峰)中科院生物物理研究所刘光慧实验室与国内外科学家合作,利用多能干细胞定向分化技术、基因组靶向编辑技术以及表观遗传组分析技术,首次揭示了异染色质的高级结构失序是人类干细胞衰老的驱动力之一,为延缓衰老及研究和防治衰老相关疾病提供了新的潜在靶点和思路。相关成果日前发表于《科学》杂志。

  人类衰老的过程漫长且复杂,其转化医学研究一直面临着巨大的挑战。成年早衰症是一种罕见的常染色体隐性遗传病,是由WRN基因(编码一种基因修复/解旋酶)突变所致。相关研究对于揭示人类自然衰老的奥秘等具有重要意义。

  刘光慧等首先提出“组织干细胞的加速衰老可能是人类早衰症病因”的科学假设,并通过基因组靶向编辑技术,在实验室“制造”出人类早衰症特异的人间充质干细胞。研究发现,这些干细胞不仅表现出生长速度减慢、DNA损伤反应加剧和分泌大量炎性因子等衰老指征,而且表现出内层核膜蛋白以及核周异染色质的加速缺失。

  进一步研究发现,WRN的缺失导致异染色质结合蛋白的减少以及着丝粒卫星DNA的转录,进而诱发细胞衰老。此项研究不仅首次揭示了WRN蛋白在表观遗传调控方面的全新功能,而且第一次确立了染色质高级结构的改变在驱动人类细胞衰老中发挥的核心作用。这些新型发现为在表观遗传水平实现延缓或逆转细胞衰老奠定了理论基础。

(责编:赵竹青、马丽)

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