分子生物学家和生物工程师揭示了衰老之谜背后的关键机制

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的分子生物学家和生物工程师揭示了衰老之谜背后的关键机制。他们分离了细胞在衰老过程中传播的两种不同途径，并设计了一种新的方式对这些过程进行基因编程以延长寿命。这项研究在7月17日的《科学》杂志上进行了描述。

我们人类的寿命取决于单个细胞的衰老。为了了解不同的细胞是否以相同的速率和相同的原因衰老，研究人员研究了发芽酵母酿酒酵母中的衰老，这是研究衰老机制(包括皮肤和干细胞衰老路径)的易处理模型。

科学家们发现，具有相同遗传物质，处于相同环境中的细胞可以以截然不同的方式衰老，它们的命运通过不同的分子和细胞轨迹展开。他们使用微流控技术，计算机建模和其他技术，发现大约一半的细胞通过核仁稳定性的逐渐下降而衰老，核仁是合成蛋白质生产“工厂”关键成分的核DNA区域。相反，另一半年龄则是由于其线粒体功能失调所致，而线粒体是细胞的能量产生单位。

细胞在生命的早期就走上了核仁或线粒体的路径，并在衰老和死亡的整个生命过程中遵循着这种“衰老路径”。在控件的核心，研究人员发现了指导这些老化过程的主电路。

郝和他的合著者开发了一种新的衰老模式模型后，发现他们可以操纵并最终优化衰老过程。计算机模拟帮助研究人员通过修改其分子DNA来对主分子电路进行重新编程，从而使他们能够通过遗传方式创建一条新颖的衰老路线，该路线具有显着延长的使用寿命。

郝说：“我们的研究提出了合理设计基因或化学疗法来重新编程人类细胞如何衰老的可能性，目的是有效地延缓人类衰老并延长人类健康。”

研究人员现在将在更复杂的细胞和生物体中以及最终在人体细胞中测试他们的新模型，以寻找相似的衰老途径。他们还计划测试化学技术，并评估治疗剂和药物“鸡尾酒”的组合如何指导长寿途径。

研究的共同作者之一，分子生物学生物学教授洛林·皮洛斯(Lorraine Pillus)说：“本文所介绍的许多工作得益于一支强大的跨学科团队。” “团队的一个重要方面是，我们不仅要进行建模，还要进行实验以确定模型是否正确。这些迭代过程对于我们正在进行的工作至关重要。