歲月給干細(xì)胞留下的痕跡
人體內(nèi)的細(xì)胞擁有著相同的基因，但不同的細(xì)胞類型差異巨大。這是因?yàn)樘囟?xì)胞只啟動(dòng)一部分基因，合成其*的蛋白。研究人員認(rèn)為，年輕干細(xì)胞和年老干細(xì)胞之間，應(yīng)該也存在類似的差異。
2005年，Rando及其同事就曾在Nature上發(fā)表文章指出，將老年小鼠的多種組織（包括肌肉）持續(xù)暴露在青年小鼠的血液中，可以使其重新恢復(fù)分裂和分化的能力。
為了研究這一現(xiàn)象背后的機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)肌衛(wèi)星細(xì)胞進(jìn)行了研究。肌衛(wèi)星細(xì)胞是一類重要的干細(xì)胞，可以形成新的肌肉組織。在正常情況下，肌纖維附近的肌衛(wèi)星細(xì)胞處于靜息狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)肌肉損傷或退化的信號(hào)時(shí)，這些干細(xì)胞就會(huì)開始分裂，對(duì)肌肉組織進(jìn)行修復(fù)。
研究人員分別從青年小鼠的健康肌肉組織、青年小鼠的受損肌肉組織和老年小鼠的健康肌肉組織中收集肌衛(wèi)星細(xì)胞，并從中提取帶有完整組蛋白包裝的DNA。他們用抗體檢測(cè)不同的組蛋白修飾，解析不同樣本中的組蛋白標(biāo)簽?zāi)Ｊ健?/div>
研究人員本以為，在靜息狀態(tài)的干細(xì)胞中，其他組織類型的*基因會(huì)帶有“停止”標(biāo)簽。但事實(shí)上，處于靜息狀態(tài)的肌衛(wèi)星細(xì)胞中，其他組織的*基因同時(shí)帶有“停止”和“啟動(dòng)”標(biāo)簽，就好像這些細(xì)胞還準(zhǔn)備成為其他類型的細(xì)胞。
令研究人員感到驚訝的是，與靜息狀態(tài)相比，活躍的肌衛(wèi)星細(xì)胞中帶有“停止”標(biāo)簽的基因更多。研究顯示，當(dāng)這些細(xì)胞激活時(shí)，基因組中的抑制性標(biāo)簽大大增加，成為了主要的組蛋白修飾模式。顯然直到此時(shí)，肌衛(wèi)星細(xì)胞才放棄了成為其他類型細(xì)胞的可能。
隨后，研究人員對(duì)年老肌衛(wèi)星細(xì)胞和年輕肌衛(wèi)星細(xì)胞進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增加，細(xì)胞中的抑制性標(biāo)簽逐漸增多，更多基因被鎖定在關(guān)閉狀態(tài)。研究人員指出，這可能是一種腫瘤抑制機(jī)制，幫助機(jī)體控制衰老的肌衛(wèi)星細(xì)胞。
解析年輕細(xì)胞和年老細(xì)胞之間的組蛋白修飾差異，可以幫助人們確定衰老過程中的重要因素。“現(xiàn)在，我們了解了細(xì)胞衰老時(shí)發(fā)生的改變。下一步可以想辦法逆轉(zhuǎn)這些改變，嘗試讓老年細(xì)胞重獲青春。”
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