华盛顿州立大学药学院朱继业教授团队近日在《自然通讯》发表突破性研究成果,成功培育全球首个携带人类化端粒的基因工程小鼠模型(HuT)。这项技术通过改造小鼠端粒酶基因调控序列,使其端粒长度和调控机制与人类高度相似,解决了传统小鼠模型端粒过长(可达人类10倍)导致的衰老研究局限。
端粒作为染色体末端的保护性结构,其渐进性缩短是细胞衰老的关键标志。传统研究受限于动物模型,仅能通过培养皿中的人类细胞观察该过程。朱教授团队通过引入人类基因调控元件,精确调控小鼠端粒酶表达水平,使其实现与人类相似的端粒维持机制。这种"鞋带末端"保护机制的模拟,使科学家首次能在完整哺乳动物体内研究器官衰老动态。
该研究获得美国国家老龄研究所等机构500万美元资助,计划开展三项核心研究:
- 观察端粒缩短对寿命影响的生化代谢指标
- 探索延长健康寿命(healthspan)的干预策略
- 研究端粒酶调控在黑色素瘤治疗中的应用
实验团队预计在3年内完成数据采集,通过比较短端粒小鼠与正常小鼠的神经行为、代谢功能差异,确定衰老起始时间与进展速率。研究特别关注端粒酶的双重作用——既可延长端粒延缓衰老,又与癌细胞无限增殖密切相关。朱教授指出:"我们计划在HuT模型中诱导黑色素瘤,验证短端粒增强抗癌能力的假设。"
这项技术突破使小鼠成为首个能准确模拟人类端粒生物学的衰老研究模型。朱教授团队计划向全球科研机构共享该模型,推动抗衰老药物开发。值得注意的是,小鼠2-3年的自然寿命特征,配合可控的端粒调控机制,将显著加速衰老干预疗法的临床转化进程。
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