位于骨髓中的造血干細胞(HSCs)能夠產(chǎn)生機體所有的血細胞,包括能保護機體抵御細菌和病毒感染的關鍵免疫細胞等,隨著機體衰老,HSCs就會變得不再有效且并不會制造出健康的新型血細胞。日前一篇發(fā)表在國際雜志Nature上的研究報告中,來自阿爾伯特愛因斯坦醫(yī)學院等機構(gòu)的科學家們通過研究發(fā)現(xiàn),HSCs效率的降低或許部分是通過分子伴侶介導的細胞自噬過程(CMA,chaperone-mediated autophagy)的退化所引起的,這是一種“管家過程”,其能幫助清除機體受損的蛋白質(zhì)和其它干預細胞功能的廢棄物。
醫(yī)學博士Ana Maria Cuervo說道,機體骨髓中HSCs的衰老是不可避免的,但好消息是該過程或許是可以逆轉(zhuǎn)的;這項研究中我們對小鼠進行研究發(fā)現(xiàn),我們所開發(fā)的一種特殊藥物或能激活CMA過程并潛在恢復老年人群機體中HSCs的活力。
圖片來源:CC0 Public Domain
幫助血液形成干細胞保持活性
此前研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),CMA功能的下降或會幫助廢棄物在細胞中積累,從而促進一般人群患上帕金森疾病、阿爾茲海默病以及衰老,而加快CMA過程則會幫助有效預防上述疾病的進程;這項研究中,研究人員調(diào)查了是否CMA年齡相關的功能下降在HSC活性的下降中扮演著關鍵角色,研究者表示,小鼠HSCs中的CMA過程的確會隨著其機體衰老發(fā)生功能下降,HSCs依賴于CMA過程來保護其活性,同時還能維持細胞中蛋白質(zhì)的健康平衡,并能從正常的休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換至活性的血液細胞形成階段。
研究者發(fā)現(xiàn),阻斷年輕小鼠機體HSCs中的CMA或能復制出在老年小鼠HSCs中所觀察到的特點,相反,通過遺傳工程化修飾抑制CMA隨著衰老而功能下降的年輕小鼠或能讓骨髓重新注入健康的血液細胞,即使到了老年也是如此;有意思的是,當研究人員藥理性地激活老年小鼠機體中的CMA過程時,他們就能夠恢復HSC的活性。
展望未來:幫助人類改善健康的可能性
研究者Britta Will說道,盡管這些研究是在小鼠機體中進行的,但相關研究結(jié)果對于人類健康也有著非常重要的意義;來自老年人群機體的HSCs也有著CMA被阻斷的小鼠機體中所觀察到的缺陷情況,當研究人員利用CMA激活藥物來處理來自70歲以上人群機體的HSCs時,他們發(fā)現(xiàn),這些HSCs就能夠恢復制造健康血液細胞的能力。
研究者表示,諸如急性髓性白血病和骨髓增生異常綜合征等血液癌癥會顯著影響老年人群的健康,同時還會產(chǎn)生在HSCs中積累的突變,恢復HSCs中CMA的功能或能幫助預防血液癌癥發(fā)生;這種療法或會使得接受化療或放療的癌癥患者獲益,這兩種療法會破壞大量的血液細胞并削弱機體的免疫反應。(生物谷世聯(lián)博研Bioexcellence)
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