衰老以及与之抗争,长期以来一直是人类历史上古典和现代文学中的热门主题。从命运多舛的秦始皇远征下海求生,再到德古拉伯爵在西方的盛行,衰老是一个千百年来为世人所瞩目却仍未解开的谜团。

科学家发现衰老干细胞的变化

由生命科学副教授TomCheung教授领导的科大研究小组,他的工作专注于研究肌肉干细胞(MusCs),他发现了一种根据染色质特征识别老化MuSC的方法。衰老的MuSC与其年轻的对应物不同,表现出降低的干性(成为新干细胞或变成特化细胞以替代受损组织的能力)。如果衰老细胞的染色质特征可以恢复为年轻细胞的特征,那么细胞衰老的过程,在这种情况下,骨骼肌组织的衰老——可以暂停甚至逆转。

他们的发现最近发表在开放获取期刊iScience上。

“染色质可及性的调节对于细胞命运决定至关重要,”Cheung教授说。“染色质状态的变化会导致基因表达的失调。在我们的研究中,我们能够确定慢性激活的染色质状态是干细胞衰老的标志,这可能是开发抗衰老策略的目标。”

染色质是一种DNA复合物,它包裹在组蛋白周围以维持DNA的正常结构,它的结构会因外部环境而发生快速变化。作为他们之前研究的延续,该团队在小鼠中预先固定了肌肉干细胞以获得静止细胞(将激活以修复受伤肌肉的休眠细胞)并获得它们的基因和染色质特征,然后他们在其中比较了染色质的可及性随着时间的推移。

“我们发现年轻肌肉干细胞的染色质环境在静止期非常紧凑,在早期激活时变得非常容易接近,并在长期再生后逐渐重新建立紧凑状态。然而,老化的肌肉干细胞失去了维持该研究的第一作者、Cheung教授研究小组的前成员、现在是布鲁塞尔自由大学的博士后研究员AnqiDong博士说。

由于科学家们对衰老细胞发生了什么有了更好的了解,许多可能性正在等待发掘,为进一步探索抗衰老策略开辟了多种途径。

“我们是否解开了衰老之谜?是的,但还没有完全解决,”张教授指出。“如果我们能找到在衰老干细胞中下调的染色质修饰调节剂,这些将成为通过恢复其表达来预防衰老的潜在目标。因为我们能够清楚地比较年轻和老年肌肉干细胞的染色质状态,我们还确定了年轻肌肉干细胞中特别容易接近的目标位置。如果这些区域的可及性在衰老过程中能够保持,我们或许能够找到让细胞更年轻和更健康的方法。

“我们目前的研究描述了干细胞分离和激活过程中染色质可及性的变化,但旅程才刚刚开始,”张教授说。“我们期待进一步研究在肌肉干细胞分离和激活过程中改变染色质状态的机制,重要的是我们在体内进行相同的研究以获得更多见解。”