科学家们长期致力于破解细胞层面的长寿秘密——当染色体末端的保护结构(端粒)逐渐缩短时,细胞会失去分裂能力并衰老。
这些端粒如同鞋带末端的塑料帽,防止染色体结构解体。随着人类进入老年,端粒逐步缩短,细胞分裂功能受损。华盛顿州立大学研究团队首次构建了具有类人端粒的小鼠模型,突破了小鼠天然端粒过长的限制。该成果发表于《自然通讯》期刊,为延长人类健康寿命提供新途径。
"每次细胞分裂都会损失部分端粒序列,这是人类衰老的重要原因。"WSU药学院朱继岳教授解释道,"老化细胞会丧失分裂能力,某些情况下会持续存在并造成损害甚至凋亡。"这种被称为"HuT小鼠"的模型,使哺乳动物全身器官的细胞衰老研究成为可能。
研究团队通过改造小鼠端粒酶基因(负责合成端粒的蛋白质),引入人类基因调控序列,在保持基因功能的同时模拟了人类端粒酶的低表达特征。朱教授指出:"这是首个真正实现端粒人源化的小鼠模型。"
该研究获得美国国立卫生研究院等机构500万美元资助,将重点探索端粒缩短对寿命的影响,并开发延长健康寿命(无衰老相关疾病的生命阶段)的干预策略。未来可能催生激活端粒保护机制的抗衰老疗法,为癌症治疗提供新思路。
研究团队假设端粒较短的小鼠会加速衰老,将通过生化、代谢和神经行为测试追踪衰老进程。他们特别关注端粒酶——这种能修复端粒的蛋白复合物,在癌细胞中异常活跃。研究计划在小鼠中诱导黑色素瘤,验证短端粒是否增强抗癌能力。
此前学界受限于动物模型,只能在培养皿中研究人类端粒。该小鼠模型首次实现了对完整生物体衰老过程的观察。朱教授强调:"小鼠与人类在器官结构、基因组成方面高度相似,这种模型将为全球衰老研究者提供革命性工具。"研究团队计划向国际科研界共享该模型。
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