展现出卓越长寿能力的个体证明了人类可以活得更长、更健康。百岁老人(年龄超过100岁)为研究长寿和健康老龄化提供了一个独特的视角,因为他们有能力延迟或避免诸如癌症、心血管疾病和阿尔茨海默病等与年龄相关的疾病,同时显著避免残疾。然而,能够用于测试潜在干预措施的人类衰老和疾病抵抗力模型几乎不存在。
为了解决这一问题,波士顿大学乔巴尼安和阿韦迪西安医学院以及波士顿医疗中心(BMC)的研究人员创建了世界上最大的来自百岁老人及其后代的诱导多能干细胞(iPSCs)库。iPSCs可以无限增殖,分化成体内任何类型的细胞或组织,并且能够真实反映其来源个体的遗传背景。
"通过创建百岁老人干细胞,我们希望破译这些个体如何延迟或避免与年龄相关的疾病,并在此基础上开发和/或验证治疗手段。这项研究提供了一种独特资源,可用于更好地理解百岁老人抵抗力背后的机制,并帮助其他人最大化他们的健康寿命,"第一作者Todd Dowrey表示,他是该校分子与转化医学系的博士生。
研究人员获取并表征了100多个百岁老人及其后代的外周血样本,包括那些有关其对残疾和认知障碍抵抗力的数据。研究团队分析了分子衰老时钟中基因表达的调控方式,以比较和对比这些特殊受试者中生物年龄与实际年龄的差异。分离的外周血单核细胞随后被成功重编程为高质量的iPSC系,这些iPSC系在多能性、基因组稳定性以及发育和分化成多种细胞类型的能力方面都经过了功能性表征。
此外,研究人员发现,百岁老人及其后代表现出明显更年轻的生物年龄。有些个体的生物年龄与实际年龄相差可达二十年。
研究人员表示,这项工作突显了再生医学与衰老生物学之间日益显著的联系。"通过利用我们'在培养皿中'研究百岁老人抵抗力的能力,我们希望能够解锁通向健康生活、疾病抵抗和长寿的详细路线图,"通讯作者George J. Murphy博士解释道,他是该学院的医学副教授,也是波士顿大学和波士顿医疗中心再生医学中心(CReM)的联合创始人。
CReM汇集了九位主要研究者,他们致力于发育生物学、干细胞、再生与损伤、细胞谱系特化和疾病建模的各个方面,重点关注iPSCs。
"我们的参与者总是非常慷慨,没有他们,我们就无法进行这些独特的研究。反过来,我们希望巩固他们的遗产,因为我们从他们身上创建的干细胞系将永远存在,并被全世界的研究人员使用,"研究合著者Thomas T. Perls医学博士补充道,他是该学院新英格兰百岁老人研究的医学教授和创始主任。
该研究在线发表在《Aging Cell》期刊上。
GJM、TP、PS和SA获得了美国国立卫生研究院国家衰老研究所(NIH-NIA) (UH3 AG064704)和U19 AG073172)的资助。
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