衰老源于成体干细胞的DNA损伤

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衰老源于成体干细胞的DNA损伤
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作者: 来源:科学网 发布者: 刘斌 类别:新闻扫描 日期: 2007-06-12 今日/总浏览: 48/48

    成体干细胞对人体自我修复和组织再生至关重要，不过，成体干细胞会随着年龄的增长而逐渐减少，人体因而也会逐渐衰老。一项最新研究表明，DNA损伤是造成成体干细胞减少进而产生衰老的主要机制原因。这一发现对于人类理解衰老过程以及干细胞移植具有重要的意义。相关论文发表在6月7日的《自然》杂志上。  

    人和其他多细胞动物必须不断补充组织细胞才能存活，因此成体干细胞对他们极其重要。成体干细胞能够分化成肌体各种类型的细胞，同时，它们也要实现“自我保持”。人和其他动物的干细胞在一生必须尽可能少地产生DNA变异，或者通过DNA修复来弥补基因损伤，因为这些DNA损伤不仅有可能影响干细胞的工作，甚至可以将它们置之死地。  

    为了确定DNA的损伤和修复对成体干细胞的影响，由英国牛津大学Richard Cornall教授领导的国际科学家小组对小鼠骨髓中的造血干细胞进行了研究。他们发现，缺乏DNA连接酶ligase IV（一种重要的DNA酶，能够修复由于氧化反应或者放射物而产生的DNA双螺旋断裂，简称Lig4）的小鼠，其DNA修复效率很低，其造血干细胞DNA损坏的越来越快，最终导致干细胞大量消失。  

    Cornall说，“当我们变老时，肌体血细胞和其他细胞的再生能力也逐渐下降。而在缺乏Lig4的小鼠中，这一过程加速进行。”  

    新的发现无疑加深了人们对于衰老过程本身的理解。Cornall说，“DNA损伤的累积所导致的成体干细胞减少，是衰老的主要机制。同时，新的发现还意味着，能够增加DNA损伤的遗传和环境因素或许是组织老化速度的关键的决定性因素。”  

    除此之外，新的研究成果对于医学上成体干细胞的移植也十分重要。干细胞培养与移植的成功与否，很可能将取决于DNA断裂的发生频率及其修复状况。



??根据牛津大学科学家发表在《Nature》上的文章，DNA损伤是导致成年干细胞随着时间而损失的主要原因。

??这对于成年干细胞的应用有很大意义，包括用于移植、或是了解衰老的过程，因为这些干细胞对于组织修复和再生非常关键。

??成年干细胞是没有分化的细胞：它能变成各种细胞形式。成年干细胞分化为适合各种组织和器官的特定细胞种类。同时它们也会自我更新。这对于能存活很长时间的多细胞机体——例如动物——非常重要。组织能通过干细胞不断自我更新以继续存在。

??但发生在DNA的一些突变将使干细胞停止工作甚至死亡。牛津大学的科学家Richard Cornall教授通过和同事合作，研究了在骨髓中产生血液的干细胞。

??为了分析DNA破坏和修复的重要性，小组研究了一种缺少对DNA修复很关键的酶（DNA连接酶4，或Lig4）的老鼠。Lig4修复DNA由于氧化或辐射造成的双链结构破损。缺少Lig4的老鼠中，修复无法起作用，因此干细胞DNA破坏速度很快，这造成了干细胞的损失。

??Cornall说：“随着年龄增长，血液和其它细胞再生的能力也随之降低。而在缺少Lig4的老鼠中，这一过程加速了。这表明了DNA修复对于保持干细胞的重要性，DNA损伤是造成组织衰老的原因。”

??这一结果对于衰老过程以及利用干细胞进行移植都很有意义。例如对白血病患者而言，干细胞移植的成功性将取决于DNA破坏和修复的发生机率。

??原文链接http://www.physorg.com/news100535641.html

??刘乐译自：physorg.com