细胞死亡与组织再生之间的微妙平衡对人类健康和长寿至关重要。大多数程序性细胞死亡(PCD)机制在正常组织更新和损伤修复中发挥关键作用。然而,PCD也可能干扰再生过程,导致癌症、纤维化、神经退行性疾病以及其他与年龄相关的疾病等病理状况的发生。
瑞典卡罗林斯卡研究所(Karolinska Institutet)环境医学研究所的研究人员深入分析了细胞死亡与再生之间的多层次关系。他们的研究成果已发表在权威期刊《生理学评论》(Physiological Reviews)上。
“细胞稳态由三个基本的生理过程维持:增殖(增加细胞数量)、分化(可能增加或减少细胞数量),以及细胞死亡(清除细胞)。其中两个过程——增殖和分化——与再生密切相关。”该研究的主要作者之一、名誉教授鲍里斯·日沃托夫斯基(Boris Zhivotovsky)表示。
在多细胞生物的一生中,其细胞不断更新,尽管不同组织的更新速度差异显著。在人类的一生中,骨髓中的造血干细胞(HSCs)大约会产生三吨细胞,而这些干细胞仅占约1.5公斤的组织。在出生后的组织中,生成新细胞主要有三种机制:已特化的细胞增殖、干细胞(SCs)的激活与分化,以及分化细胞的重编程。
对于干细胞而言,在保持干性和进行分化之间维持平衡尤为重要——尤其是在衰老和退行性疾病中,因为此时维持多能细胞池的能力会减弱。
“多年来,干细胞研究主要集中在自我更新和分化上,而对干细胞清除机制的研究相对较少。”鲍里斯·日沃托夫斯基说道。“虽然一些研究表明,细胞死亡对于有效再生是必要的,但其他研究则表明,抑制PCD可能会增强再生能力。在我们的研究中,我们提出了证据表明,细胞死亡和再生并非敌人或对立面。我们认为,由于细胞死亡与细胞生成之间的良好调节平衡,人体可以被视为一台具有强大再生和修复潜力的‘自我更新机器’。”
为什么这很重要?
细胞死亡与再生之间的和谐关系对快速发展的再生生物医学领域至关重要。这一领域旨在控制细胞更新过程,恢复受损的器官和组织。了解人体内源性的细胞死亡与再生机制,为开发新的、受自然启发的策略以维持健康和延长人类寿命开辟了充满希望的道路。
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