韩国科学技术院（KAIST）研究团队的研究发现揭示了细胞衰老的复杂机制，并提出了一种潜在的治疗策略，用于减少与衰老细胞积累相关的年龄相关疾病。
通过模拟分子相互作用的计算机模型，研究人员识别出一种可作为靶点的酶，用于逆转称为细胞衰老的自然老化过程。该发现已在皮肤细胞和皮肤等效组织上通过实验室实验得到验证，并发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
“我们的研究为新一代打开了大门，让他们将衰老视为一种可逆的生物现象，”韩国科学技术院（KAIST）生物与脑工程系教授赵光铉（Kwang-Hyun Cho）说道，他与KAIST和韩国爱茉莉太平洋公司（Amorepacific Corporation）的同事共同领导了这项研究。
细胞通过稳定且持久地退出细胞周期来响应多种因素，如氧化应激、DNA损伤以及染色体末端端粒的缩短。这一过程称为细胞衰老，它具有重要意义，因为它可以防止受损细胞增殖并转化为癌细胞。但这也是一个促进衰老和年龄相关疾病的自然过程。最近的研究表明，细胞衰老可以被逆转。然而，迄今为止使用的实验室方法也会损害组织再生能力，或有可能引发恶性转化。
赵光铉教授及其同事采用了一种创新策略，以识别可用于逆转细胞衰老的靶向分子。研究团队汇集了来自文献和数据库中关于细胞衰老涉及的分子过程的信息。此外，他们还添加了自身关于皮肤成纤维细胞（一种以修复伤口而闻名的细胞类型）增殖、静止期（一种可重新进入细胞周期的非分裂细胞）和衰老过程中分子过程的研究结果。利用算法，他们开发了一个模拟这些分子之间相互作用的模型。他们的分析使他们能够预测哪些分子可以作为靶点来逆转细胞衰老。
随后，他们在培养的衰老皮肤成纤维细胞和三维皮肤等效组织模型中研究了其中一种分子——名为PDK1（3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1）的酶。他们发现，阻断PDK1会导致两个下游信号分子的抑制，进而恢复了细胞重新进入细胞周期的能力。值得注意的是，这些细胞保留了再生受损皮肤的能力，而不会以可能导致恶性转化的方式增殖。
科学家建议下一步在器官和生物体中进行研究，以确定PDK1抑制的全部效果。由于编码PDK1的基因在某些癌症中过度表达，科学家们预计抑制该酶将同时具有抗衰老和抗癌效果。
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