科学家发现,通过对蠕虫进行饥饿和再喂养,可以揭示关于衰老的重要秘密。当一种名为TFEB的基因缺失时,这些蠕虫无法像正常情况下那样从饥饿中恢复,而是进入一种类似于人类衰老的状态,表现出压力和细胞损伤的迹象。这项研究为科学家提供了一种简单而强大的方法来研究衰老是如何开始的,以及它是否能够被阻止。更令人感兴趣的是,这一过程或许还能解释某些癌细胞如何通过进入一种“睡眠模式”来存活于治疗之中。
研究人员通过操控转录因子TFEB,在蠕虫体内诱导出类似衰老的状态。在正常情况下,经历长期饥饿并随后重新喂养的蠕虫会再生并显得焕然一新。然而,当TFEB缺失时,蠕虫的干细胞无法从饥饿期中恢复,而是进入一种类似衰老的状态。这种状态的特征包括DNA损伤、核仁扩张、线粒体活性氧(ROS)以及炎症标志物的表达,这些都与哺乳动物中的衰老现象相似。
“我们提出了一个在整体生物水平上研究衰老的模型。它提供了一种工具,用于探索衰老如何被触发以及可能被克服的方式。”本研究的负责人、马克斯·普朗克衰老生物学研究所(Max Planck Institute for Biology of Ageing)所长Adam Antebi解释道。
TFEB-生长因子轴
TFEB是一种参与细胞对营养可用性反应的转录因子,在应对饥饿时通过调控基因表达发挥关键作用。当其缺失时,蠕虫试图启动生长程序,但因缺乏足够的营养而导致衰老。
“借助我们的新模型,我们进行了基因筛选,以识别能够绕过衰老的突变。我们发现,包括胰岛素和转化生长因子β(TGFbeta)在内的生长因子是TFEB缺失时失调的关键信号分子。”Antebi解释说。
TFEB-TGFbeta信号轴在癌症滞育(cancer diapause)期间也受到调控,这是一种癌细胞为了在化疗中存活而进入的休眠、不分裂的状态。未来,研究人员希望测试他们的蠕虫模型是否可用于寻找针对衰老细胞的新治疗方法,无论是与衰老相关还是与癌症休眠相关的治疗方法。
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