灵感源于水螅,新研究揭开衰老和器官再生「秘密」,有望加速再生医学和年龄相关疾病进展 |
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来源:生辉 2023-07-10 11:11
与衰老在人类细胞中的发现不同,衰老状态在 Hydractinia symbiolongicarpus 这类动物体内更有益处,即具有衰老再生的作用。 水螅是一种类似水母的微小海洋生物。其身体就像一根管子,一端长着口器和一些触须,这是它们的头部;另一端长着具有吸附功能的器官,这是它们的脚。 这类生物的历史可以追溯到 5 亿年前,它们主要由构成,具有很强的再生能力,能够不断分裂产生新细胞,同时取代衰老细胞。持续不断产生的新细胞可以让水螅保持活力和再生能力,因此,理论上讲,水螅能够进行无休止的再生循环。 近日,爱尔兰高威大学和美国国立卫生研究院的研究团队通过对水螅再生能力的分析发现了再生愈合和衰老的新见解。在研究中,科研团队研究了共生长水螅(Hydractinia symbiolongicarpus)如何仅从嘴巴再生出完整的新身体,并对该生物的 RNA 进行了测序。 当水螅开始再生出新身体时,研究人员检测到与衰老过程相关的分子特征。这些研究结果表明水螅的愈合和衰老的基本生物过程是相互交织的,理解促进细胞重编程的衰老环境有潜力提供一种增强再生能力的方法。相关研究已于近日发表在Cell Reports上。


后续,研究人员继续追踪衰老细胞,探究水螅如何规避衰老带来的有害影响。研究人员发现,这些生物体会将衰老细胞从嘴里吐出来,水螅中衰老相关基因的作用揭示了衰老过程的进化。
推动再生医学、年龄相关疾病研究
根据新闻稿中的描述,人类最近一次与水螅及其近亲水母和珊瑚类物种拥有共同祖先是在 6 亿多年前,且这类动物基本不会衰老。虽然这些研究短期内无法帮助人类轻易摆脱衰老细胞,但是水螅可以为早期动物祖先的生物进化提供重要的见解。研究人员进一步推测,再生也可能是第一批生物体衰老的原始功能。
论文也指出,通过研究水螅等刺胞动物的再生,科研团队发现了衰老信号可以在再生环境中促进体细胞重编程。这项研究与其他动物再生研究的数据综合表明,衰老是后生动物的一种古老机制,负责向周围组织传递应激信号,从而诱发再生反应。
而在多种哺乳动物中,衰老的其他后果包括衰老细胞的长期保留和积累、衰老、慢性炎症和癌症,这可能是长期进化过程中出现的副作用,也可能是细胞稳定性和形态和结构复杂性增加之后造成的结果。
(来源:国家人类基因组研究所)
整体来看,我们认为,对衰老信号做出反应的能力是现代后生动物再生能力差异的一个重要因素。
不过,Andy Baxevanis 也坦言,还有很多工作需要继续进行,我们需要了解衰老细胞如何触发再生能力,这一机制在哪些动物体内同样适用,以及这一机制的普遍性如何等。
Andy Baxevanis 指出,最新的研究初步揭开了一些再生和衰老之间的秘密。未来,随着研究的持续深入,这些秘密有潜力推动再生医学领域和与年龄相关疾病的研究,也为提高多种哺乳动物再生能力的治疗方式铺平了道路。
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