科學家們曾經認為神經元細胞,可能是心臟細胞是機體中最古老的細胞,近日,一項刊登在國際雜志Cell Metabolism上的研究報告中,來自索爾克研究所的科學家們通過研究發現,小鼠的大腦、肝臟和胰腺中含有超長壽命的細胞和蛋白質,有些甚至和神經元一樣長壽,研究者將這種現象稱之為“年齡鑲嵌現象”(age mosaicism),文章中,研究者所使用的方法能應用于到機體幾乎所有的組織中,從而提供機體中非分裂細胞終生功能相關的信息,以及細胞在衰老過程中如何失去對蛋白質及重要細胞結構完整性和質量的控制。
研究者Martin Hetzer表示,我們很驚訝地發現,細胞結構基本上與其所處的生物體一樣古老,這就表明,細胞的復雜性要比我們之前想象地大得多,同時這對于我們考慮器官老化的機制具有一定的應用價值,比如大腦、心臟和胰腺等。在成年期,大腦中大部分的神經元并不會發生分裂,其會經歷較長的壽命及與年齡相關的衰退過程,然而,在很大程度上由于技術限制,研究者很難確定大腦外部細胞的壽命。
長期以來,生物學家一直在問一個問題,那就是有機體中細胞的壽命到底有多長?研究者普遍認為,神經元細胞壽命較長,而機體中其它的細胞則相對年輕,并且其在有機體整個生命周期中都會再生,如今研究人員開始研究來確定特定的器官是否也擁有與大腦神經元一樣長壽的細胞。在壽命周期中,神經元并不會被替換,因此研究者利用其作為年齡基準類對比其它不分裂的細胞,文章中,研究者將電子同位素標記和混合成像方法相結合,對年齡和老年嚙齒類動物模型進行分析,對其細胞和蛋白質的年齡及大腦、肝臟和胰腺的周轉率進行了可視化研究量化。
為了證實這種方法,研究者首先確定了神經元細胞的年齡,他們發現神經元似乎與有機體一樣古老,然而讓他們驚訝的是,排列在血管中的內皮細胞與神經元一樣古老,這意味著一些非神經元的細胞在整個生命周期內并不會進行復制或替換自身;此前研究中,研究者發現,當個體處于成年期階段,肝臟有能力進行再生,因此研究人員專項觀察相對年輕的細胞,讓她們驚訝的是,健康成年小鼠機體中絕大多數肝臟細胞實際上與動物一樣古老,而且排列在血管中的細胞和另一種星狀樣細胞的壽命卻要短得多,因此,肝臟也表現出了年齡鑲嵌現象,相關研究結果或為科學家們進行器官再生研究提供新的思路和希望。
在分子層面上,研究者觀察到的長壽細胞中包含有能夠展現年齡鑲嵌現象的蛋白質復合物,比如胰腺β細胞和神經元中的初級纖毛就含有壽命并不相同的蛋白質區域,而與之形成鮮明對比的是,肝臟中的細胞根本并不含有這種長壽蛋白質。研究者Hetzer說道,確定成年有機體中細胞和亞細胞結構的年齡或能提供成年期關于細胞維持、修復機制及機體蓄積效應改變的相關信息,研究者希望最終能利用這些信息來預防或減緩細胞更新有限的器官年齡相關的功能下降。
下一步,研究者計劃通過研究來解析核酸和脂質在壽命上的差異,他們想通過更為深入研究理解年齡鑲嵌現象與機體健康及諸如2型糖尿病等疾病之間的關聯,相關研究由美國國立衛生研究院等機構提供資助。
如何精確指揮細胞執行特定任務,是合成生物學發展的關鍵挑戰。7月31日,中國科學院深圳先進技術研究院研究員陳業團隊聯合湖南省農業科學院單楊團隊在《自然-通訊》發表最新研究。他們建立了一套全新的生物信號處......
研究團隊借助新型光遺傳學工具篩選廣譜抗病毒化合物。圖片來源:美國麻省理工學院美國麻省理工學院領銜的研究團隊借助創新性光遺傳學技術,鑒定出3種能激活細胞天然防御系統的化合物——IBX-200、IBX-2......
近日,生命科學集團賽多利斯已成功完成對BICO集團旗下MatTek公司,包括Visikol的收購,相關交易于2025年4月對外宣布。在獲得監管機構批準并滿足其他常規交割條件后,該交易于2025年7月1......
在生命的微觀世界里,細胞分裂時有著嚴格的染色體分配原則。按照經典遺傳學和細胞生物學理論,細胞有絲分裂或減數分裂后,每個子細胞核都應該至少獲得完整的一套單倍體染色體,這樣才能保證細胞正常發育和發揮功能。......
根據市科技計劃項目管理辦法有關規定,現將上海市2025年度關鍵技術研發計劃“細胞與基因治療”擬立項項目予以公示。公示鏈接:http://svc.stcsm.sh.gov.cn/public/guide......
5月26日,京津冀國家技術創新中心發布《國家重點研發計劃顛覆性技術創新重點專項2025年度細胞與基因治療領域項目申報指引》。該項目面向基礎性、戰略性重大場景,聚焦細胞與基因治療領域關鍵核心技術環節,形......
4月30日,神舟十九號飛船攜空間站第八批空間科學實驗樣品順利返回地球。其中,中國科學院深圳先進技術研究院(以下簡稱深圳先進院)醫藥所能量代謝與生殖研究中心雷曉華研究員團隊的“太空微重力環境下人多能干細......
人工智能正以前所未有的速度重塑細胞生物學研究。從高分辨率成像到細胞行為動態分析,AI技術不僅提升了數據處理的精度與效率,同時隨著AI與生物學、醫學等學科的深度融合,其在細胞研究中的應用正不斷突破邊界,......
上海市科學技術委員會關于發布2025年度關鍵技術研發計劃“細胞與基因治療”項目申報指南的通知滬科指南〔2025〕5號各有關單位:為深入實施創新驅動發展戰略,加快建設具有全球影響力的科技創新中心,根據《......
描述疾病相關細胞的空間分布對于理解疾病病理學至關重要。近日,西湖大學楊劍團隊在Nature在線發表題為“Spatiallyresolvedmappingofcellsassociatedwithhum......