标记衰老细胞的新技术
在疾病治疗领域,清除衰老细胞(又称"僵尸细胞")是一条极具前景的研究方向。这类细胞停止分裂但不会像正常细胞那样死亡,广泛存在于癌症、阿尔茨海默病等多种疾病及人体衰老过程中。尽管潜在疗法旨在清除或修复这些细胞,但如何在活体组织中从健康细胞中精准识别它们始终是一大难题。
梅奥诊所研究人员在《衰老细胞》期刊报告了一种标记衰老细胞的新技术。研究团队采用名为"适配体"的分子——即能折叠成三维结构的合成DNA小片段。适配体具有附着于细胞表面蛋白质的能力。在小鼠细胞实验中,团队从超过100万亿种随机DNA序列中筛选出数种稀有适配体,它们能锁定特定细胞表面蛋白并标记衰老细胞。
"该方法验证了适配体技术可用于区分衰老细胞与健康细胞的原理。尽管本研究只是初步探索,但结果表明该技术未来有望应用于人类细胞。"
——吉姆·迈耶三世博士,生物化学与分子生物学家,本研究首席研究员
从奇思妙想到跨实验室合作
该项目始于梅奥诊所一名研究生的创意灵感,源于她与同学的偶然交谈。
基南·皮尔逊博士(近期刚获得梅奥诊所生物医学科学研究生院学位)在迈耶博士指导下,研究适配体如何应对神经退行性疾病或脑癌。而在相隔几层楼的实验室,莎拉·贾奇姆博士(当时正在进行研究生课题研究)在研究衰老细胞与衰老的内森·勒布拉斯尔博士团队工作。
在一次学术活动中,两人偶然交流各自的研究课题。皮尔逊博士认为适配体技术或许能识别衰老细胞。"我觉得这个想法很好,但我不懂制备衰老细胞进行测试的流程,而这正是莎拉的专业领域,"作为论文第一作者的皮尔逊博士表示。
他们将想法提交给导师及研究衰老细胞疗法的达伦·贝克博士。迈耶博士坦言,起初学生们的构想看似"疯狂"却值得尝试。三位导师对计划充满热情。"我们真心欣赏这是学生自发的创意,且真正融合了两个研究领域,"迈耶博士说。
学生们很快取得令人信服的结果,并迅速招募实验室其他学生加入。当时的研究生布兰登·威尔班克斯博士、路易斯·普里耶托博士以及医学博士-哲学博士双学位学生卡罗琳·多尔蒂,分别贡献了特殊显微技术等补充方法和更多样化的组织样本。"贾奇姆博士表示:"随着我们确认这是个必将成功的项目,投入更多精力变得令人鼓舞。"
衰老细胞特征识别新发现
该研究不仅提供了标记衰老细胞的方法,还揭示了其新特性。"迄今为止,尚无普适性标志物能定义衰老细胞,"迈耶博士指出,"我们的研究对衰老细胞表面分子目标持开放态度。这种方法的精妙之处在于,我们让适配体自主选择结合的分子。"
研究发现数种适配体能附着于小鼠细胞表面特定分子的变体——一种称为纤连蛋白的蛋白质。该纤连蛋白变体在衰老过程中的作用尚未明确。这一发现意味着适配体或可成为进一步定义衰老细胞独特特征的工具。
后续研究需寻找能识别人类衰老细胞的适配体。具备锁定衰老细胞能力的适配体,未来或可将疗法直接递送至靶细胞。皮尔逊博士指出,相比传统用于区分细胞的抗体蛋白,适配体技术成本更低且更具灵活性。
"本项目验证了一项创新概念,"迈耶博士表示,"未来研究或可将该方法拓展应用于人类疾病的衰老细胞相关领域。"
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