随着年龄的增长,身体会经历自然的变化,包括神经元和肌肉质量的逐渐丧失,以及生育能力和伤口愈合能力的下降。
先前在动物中的研究表明,几种策略,如运动和热量限制,可以减缓衰老或使特定组织恢复活力。然而,逆转血液细胞或整个有机体的衰老一直未能实现。
密歇根大学医学院分子与整合生理学及细胞与发育生物学助理教授郭龙华博士对扁虫(Schmidtea mediterranea)作为衰老研究的模型系统感兴趣,因为它们被认为是不死的,并且能够再生身体部位,甚至在被斩首后还能长出新的头部。
“人们已经知道扁虫的再生能力超过100年了。但对其如何再生以及为何似乎永生知之甚少,”郭说,他是密歇根大学老年研究所的成员。他的实验室正在研究有性繁殖的扁虫的衰老过程,以便从受精卵阶段开始更明确地定义其年龄。
扁虫的衰老迹象及其逆转
从受精到大约18个月,扁虫像哺乳动物一样显示出衰退的迹象,郭指出,包括神经元和肌肉的丧失以及生育能力的下降。其中一个更明显的衰老迹象是随着时间的推移眼睛出现异常变化。
然而,当切掉老扁虫的头部时,它们会长出带有正常眼睛的新头部。进一步的研究发现,经过再生的扁虫相比老扁虫,其生育能力也有所提高,生理表现也得到了更新。
他们的研究结果发表在《自然·衰老》杂志上。
此外,与哺乳动物不同,郭的团队发现扁虫不会随着年龄增长而失去成体干细胞,再生逆转了各种组织中与年龄相关的转录变化。
“在老扁虫中,不仅没有失去再生能力,而且它们仍然可以完全再生,这与其他许多物种不同,表明它们即使在更大年龄时也有支持长寿和愈合的机制,”他说。
物种间共享的衰老特征
该团队还直接比较了扁虫的单细胞测序数据与小鼠、大鼠和人类衰老的数据集,以及寿命延长干预的小鼠。他们发现扁虫的衰老特征与哺乳动物的衰老特征共享,更有趣的是,与寿命延长的小鼠的特征也共享。
郭的下一个目标是定义导致扁虫逆转衰老状态的再生程序中的基因和细胞。
“这项研究的信息是,与年龄相关的衰退可能在整个有机体水平上是可逆的,不仅对于扁虫,而且对于其他有机体也是如此。”
参考文献:Xiaoting Dai, Xinghua Li, Alexander Tyshkovskiy, Cassandra Zuckerman, Nan Cheng, Peter Lin, David Paris, Saad Qureshi, Leonid Kruglyak, Xiaoming Mao, Jayakrishnan Nandakumar, Vadim N. Gladyshev, Scott Pletcher, Jacob Sobota 和 Longhua Guo, 2025年4月3日, 《自然·衰老》。
DOI: 10.1038/s43587-025-00847-9
资助:格伦医学研究基金会、全球生殖长寿与平等联盟、AFAR、皮尤慈善信托基金、美国国立卫生研究院老龄研究所
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