蠕虫为科学家提供了重要的线索,他们检测到可能是控制衰老开关的转录因子TFEB,根据《Science Daily》报道。
研究人员对有TFEB和没有TFEB的蠕虫进行了实验。当没有TFEB时,蠕虫进入类似衰老的状态,细胞开始表现出衰老的迹象。在蠕虫中发现的衰老症状与哺乳动物(如人类)进入这一状态时观察到的类似,这让研究人员推测,人类可能也存在类似的TFEB机制。如果这一假设成立,那么这将是理解衰老如何开始以及如何阻止其发展的重大突破。这项研究的发现已发表在《Nature Aging》期刊上。
禁食实验
该实验涉及对蠕虫进行长期禁食并重新喂食。在存在TFEB的情况下,蠕虫在重新喂食后再生并表现出年轻化的迹象。而在缺乏TFEB的情况下,实验结果则截然不同。研究人员观察到,在这种情况下,蠕虫的干细胞在长期禁食后无法恢复,细胞开始表现出衰老特征,如DNA损伤、线粒体活性氧(ROS)增加、炎症标志物增多以及核仁扩张等,这些特征也见于哺乳动物的衰老过程中。
该研究的负责人、马克斯·普朗克衰老生物学研究所所长Adam Antebi表示,该模型展示了衰老在生物体内是如何被触发的,并提供了如何逆转衰老的线索。
什么是TFEB?
根据美国国家医学图书馆的资料,TFEB是一种转录因子,在多个细胞过程中起着关键作用,如溶酶体生成和自噬。TFEB在细胞中的位置及其功能取决于雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是否在溶酶体表面对其进行磷酸化。如果TFEB被磷酸化,它会停留在细胞质中;如果没有被磷酸化,则会进入细胞核以激活特定基因。这些基因调控诸如溶酶体生成和自噬等过程,为细胞提供营养。
TFEB在本次实验中的作用
专家认为,磷酸化过程取决于营养的可用性。因此,当TFEB未被磷酸化时,它会激活帮助身体在营养匮乏情况下(如禁食)生存的基因。溶酶体生成和自噬等过程本质上是通过回收细胞内部资源,为细胞提供生长所需的营养。而在缺乏TFEB的情况下,蠕虫在营养不足时仍试图启动生长程序,这可能促使细胞进入衰老状态。
Antebi进一步指出,团队进行的多项基因筛选显示,在缺乏TFEB的情况下,胰岛素和TGFbeta等激素的行为变得异常。这些激素对细胞分裂和生长等生长活动至关重要,因此它们在逆转衰老过程中起着重要作用。TFEB与TGFbeta之间的这种动态关系也在癌症滞育期中被观察到——在这个阶段,癌细胞会进入衰老状态以在恶劣条件(如化疗)下存活,随后可能重新激活。研究人员希望利用蠕虫模型的研究成果,找到针对这类癌细胞的进一步治疗方法。
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