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細胞如何在惡劣條件下存活
更新時間:2015-06-08   點擊次數(shù):990次

來自瑞士蘇黎世大學(University of Zurich)分子生命科學研究所,冷泉港實驗室等處的研究人員發(fā)現(xiàn)低氧誘導因子HIF的雙面作用,在低氧條件幫助細胞存活,但是在腫瘤細胞中若打開時卻會成為一個潛在殺手。這一研究成果公布在Nature雜志上。

在這篇文章中,研究人員通過對模型生物線蟲進行分析,發(fā)現(xiàn)HIF-alpha抑制p53調(diào)控的細胞凋亡(或稱細胞自殺),后者通常阻止其中DNA已受損的生殖細胞發(fā)生癌變。令人吃驚的是,HIF只在兩種神經(jīng)元中發(fā)揮作用,激發(fā)一種在線蟲的很多其他細胞中抑制細胞死亡的酪氨酸酶。這個通道也在腫瘤細胞中起作用,因為抑制黑素瘤細胞中相當于TYR2的TRP-2會增加細胞凋亡。但是雖然保護生殖細胞不發(fā)生自我毀滅對于生活在土壤中的蠕蟲來說也許是一種救命方式,但該通道在一個腫瘤中若打開時卻會成為一個潛在殺手。

除了細胞存活的機制研究之外,科學家們對于細胞如何保持年輕也很感興趣,他們正在研究端粒如何有助于修復受損細胞,以及在癌癥研究中扮演著如何關(guān)鍵角色。

科學家認為端粒有個限制是僅對可分裂細胞有益,而大多數(shù)神經(jīng)元是不可分裂的,神經(jīng)元是大腦的主要構(gòu)成細胞。如果科學家能找出方法,讓端粒進入哪怕是很少一部分的可分裂腦細胞,則可對腦細胞帶來好處。

生物學家稱,染色體端粒并非我們衰老的*原因。在人類老化過程中,端粒所起的作用至多占10%。但如果細胞能更持久健康,引發(fā)嚴重病變的疾病可能會推遲出現(xiàn),如從65歲推遲到75歲。

如果將端粒療法用于特定細胞的短期治療,比如說一兩周,則可能有成功治療之效,這能修復染色體端粒,使細胞保持分裂功能。這種治療方法,可用于在試驗室培養(yǎng)病人自己的細胞,能幫助細胞受損而端粒配額用完的病變,如貧血、皮膚潰瘍及炎癥。許多癌癥研究專家正在盡力研究如何通過阻斷端粒而治療癌癥。

而干細胞在保持青春方面也有自己的一套,它們利用干細胞微環(huán)境,哈佛大學的研究發(fā)現(xiàn)了衰老與干細胞微環(huán)境的變化之間的關(guān)聯(lián),干細胞周圍的細胞形成像搖籃樣的環(huán)境保護著干細胞,這一環(huán)境被稱為niche。niche不僅給干細胞提供養(yǎng)分,同時還指導干細胞的行動,決定干細胞的分化方向。

隨著年齡增長而發(fā)生的干細胞微環(huán)境的變化可通過調(diào)整到新的環(huán)境(年輕的微環(huán)境)而得到改善和逆轉(zhuǎn),也就是說,可以直接逆轉(zhuǎn)衰老的過程。此外,科學家們還發(fā)現(xiàn)除了給干細胞更換新的微環(huán)境外,還可以通過一種調(diào)節(jié)因子“胰島素樣生長因子-1"(IGF-1)來進行改善。

 

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