加州大学圣地亚哥分校和斯坦福大学的研究人员对小型胶状海洋生物进行了测试,以获取关于衰老和细胞再生的见解。他们的发现可能对人类有一定启示。
海鞘是上个月发表在科学期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项新研究的对象。它们与人类共享的遗传物质比你想象的要多。
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"如果你想研究干细胞和细胞分化,我们不能很好地在人类身上进行研究,因为我们不能在人类身上做实验,"加州大学圣地亚哥医学院儿科副教授、该研究的合著者Debashis Sahoo说道。"我们不能进行基因操作并研究发生了什么。"
于是海鞘进入了研究视野。
根据加州大学圣地亚哥分校和斯坦福大学的声明,这些无脊椎生物与人类共享约70%的遗传物质,使它们成为"源自约5亿年前共同祖先的遗产"。
海鞘在关于人类免疫系统和干细胞的问题上被认为特别有用。海鞘能够在大约一周内重建其所有身体组织。
"你想要与脊椎动物建立某种联系,"同时也是加州大学圣地亚哥分校计算机科学副教授的Sahoo说道。"因此这些海鞘正好处于无脊椎动物和脊椎动物的交界处。这基本上是一种连接脊椎动物系统如何出现的方式。"
在这项研究中,科学家们给海鞘施加了一系列短暂的电脉冲。据研究人员称,结果非常显著,健康状况得到了持久改善,有可能延长它们的寿命。
这项工作始于2020年,当时该研究的共同资深作者、斯坦福干细胞科学家Jos Domen使用起搏器——通常用于治疗异常心律——来加速这些生物的心跳。
接受治疗的海鞘中,75%在一年后仍然存活且健康。而未经治疗的同类中,只有20%存活下来。
Sahoo表示:"正如电可以帮助将心脏重新启动为规律的窦性心律一样,我们发现电在基因表达层面上触发了海鞘的重启。基因活性降低,但随后变得更加强烈,类似于人类在剧烈运动后的反应。"
Sahoo表示,这些发现与他之前关于运动及其对人体影响的研究有关联。
Sahoo说:"我们发现,在人类中,当你进行急性运动时,[即]某人一段时间没有运动后进行一小时的剧烈运动,他们的巨噬细胞[免疫系统中破坏病原体的细胞]会变得活跃。对于长期进行运动的人,我们发现他们的巨噬细胞随着时间的推移变得耐受。"
"我们假设这些电脉冲[对海鞘而言]相当于进行运动。"
在人类身上实施类似的治疗并非迫在眉睫。但科学家们表示,他们乐观地认为这些发现可以提供有益的见解。
Domen说:"一个明显的问题是这是否可以应用于人类。这将采取与海鞘实验不同的形式,并将专注于特定的细胞群,比如可以以类似方式刺激的血干细胞。"
对Sahoo来说,这引发了一个问题:当我们运动时,我们的身体会发生什么,以及我们如何基于这些知识来提高我们的表现。
"我们想以各种方式优化自己,"他说。"我们谈论运动员、士兵或任何其他[处于]极端情况的人。我们想要达到极限。"
"这也与衰老如何破坏某些系统以及随着衰老积累的何种损伤可能被修复有关。也许我们无法逆转衰老...但至少如果你能在某些方面修复它,就可能影响疾病。" ♦
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