活到100歲的秘訣?科學家打造百歲老人幹細胞庫

原文作者:Smriti Mallapaty
百歲老人細胞庫為研究長壽提供了一個新資源。
來源:Nicolas Lambert/BELGA/AFP via Getty
美國波士頓的科學家利用百歲老人的血液獲得了重程式設計幹細胞。並且他們計劃與其他研究人員分享這些細胞,以便更好地理解能促進健康長壽的因素。早期實驗已經揭示了關於腦衰老的重要認知。
百歲老人是研究長壽的寶貴機會。能活到100歲的人對於損傷和外傷擁有驚人的恢復力,波士頓大學Chobanian & Avedisian醫學院的幹細胞生物學家George Murphy說。他認識的一位百歲老人在1912年的西班牙大流感和COVID-19後兩次都痊癒了。解釋百歲老人這種長壽的一個理論是他們擁有能預防疾病的基因組成。
但要驗證這個理論很難。這麼高壽的人很少見,所以他們的血液和皮膚樣本都成了珍貴的研究資源。這讓Murphy和他的同事有了建立一個“百歲老人細胞庫”並讓所有科學家共享的想法。
“這個樣本庫太令人激動了。”倫敦國王學院研究表觀遺傳學和衰老的Chiara Herzog說。
“這將成為這個領域內非常有用的資源。”哈佛大學醫學院的衰老研究員Vadim Gladyshev說道。
尋找“期頤”
Murphy與同在Chobanian & Avedisian醫學院的老年病學醫生Tom Perls合作。Perls主持了針對100歲及以上老人的大規模研究——“新英格蘭百歲老人研究”(New England Centenarian Study)。他們在美國選民登記名單、新聞報道和長期養老院中尋找百歲老人。許多老人都很願意參與研究,因為他們知道自己的稀缺性,Perls說道。
受試者要接受認知和生理功能評估,並採集血液樣本。許多老人都認知健康,生活可以自理。
對於其中30位百歲老人,研究團隊分離出了血液細胞,並讓這些細胞恢復到了一個多能態——細胞可以在體內從多能態發育成任何細胞型別。誘導多能幹(iPS)細胞透過這種“逆轉”會失去許多“年齡”特徵,但它們的遺傳編碼不會改變。團隊因此能使用這些細胞研究衰老的遺傳決定因素,Herzog說。
新的認知
人們已經在用這些細胞開展實驗了。比如,Murphy的團隊用這些百歲老人的iPS細胞培養神經元。衰老的一個特徵是細胞會失去一部分與蛋白質生成有關的質量控制機制,從而導致疾病。這些尚未發表的結果表明,取自百歲老人的神經元更安靜,一般情況下不像非百歲老人的神經元那樣會參與這種質量控制。但當引入一個壓力因素時,取自百歲老人的神經元會有效、穩健地啟動這些過程,以更快的速度將壞的蛋白從好的細胞中分離出來。
另一個團隊利用百歲老人的腦細胞建立了阿爾茨海默病的3D大腦模型,並與用60多歲老人的細胞建立的模型進行了比較。在初步研究中,團隊發現百歲老人的腦細胞會高表達與預防阿爾茨海默病相關的基因,哈佛大學醫學院的神經研究員Doo Yeon Kim說。
最後,研究人員希望能用這些細胞培養與衰老相關其他細胞型別,如肝細胞、肌肉細胞和腸道細胞,甚至是迷你器官。
原文以‘What’s the secret to living to 100? Centenarian stem cells could offer clues標題發表在2024年11月29日《自然》的新聞版塊上
© nature
Doi:10.1038/d41586-024-03886-1
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