通过保持紧凑对抗衰老

据Weill Cornell Medicine的研究人员称，保持细胞核仁（位于细胞核内的一个浓缩结构）的小型化可能是保持细胞年轻的关键。这项研究是在酵母中进行的，酵母是一种著名的用于制作面包和啤酒的模型生物，其细胞水平上与人类惊人地相似。该研究于11月25日发表在《Nature Aging》杂志上，可能会导致新的长寿治疗方法，从而延长人类寿命。它还建立了一个死亡计时器，揭示了细胞在死亡前还能存活多久。

随着年龄的增长，人们更容易患上癌症、心血管疾病和神经退行性疾病等健康状况。衰老是这些疾病的最高风险因素。“与其分别治疗每种疾病，更好的方法是开发一种疗法或补充剂，通过防止导致这些疾病的潜在分子缺陷来延缓疾病的 onset，”Weill Cornell Medicine病理学和实验室医学教授Jessica Tyler博士说，“核仁可能掌握着关键。”

小包装

细胞核内含有染色体和核仁，其中核仁储存了核糖体DNA（rDNA）。核仁隔离了编码核糖体RNA部分的rDNA，核糖体是蛋白质合成机器。由于其重复性质，rDNA是基因组中最脆弱的部分之一，受损后更难以维持和修复。如果rDNA的损伤不能准确修复，可能导致染色体重排和细胞死亡。

从酵母到蠕虫再到人类，核仁在衰老过程中会扩张。相反，像限制热量摄入这样的抗衰老策略会导致核仁变小。“限制热量摄入有很多不同的作用，但没有人确切知道它是如何延长寿命的，”Tyler博士说。Tyler博士和博士后研究员J. Ignacio Gutierrez博士（本文第一作者）怀疑保持核仁小可以延缓衰老。为了验证这一想法，他们设计了一种人工方式，将酵母细胞核膜周围的rDNA固定住，以便控制何时锚定和何时不锚定。“我们系统的优点是，我们可以将核仁大小与其他抗衰老策略的所有其他效果隔离开，”Gutierrez博士说。

研究人员发现，固定核仁足以保持其紧凑状态，小核仁延缓衰老的程度与限制热量摄入相当。

最终时刻

有趣的是，核仁在整个生命周期中并不是以相同的速度扩大的。它们在酵母生命的大部分时间里保持较小，但在达到某个核仁大小阈值后，核仁突然开始快速生长并扩大到更大的尺寸。细胞在达到这个阈值后平均只能再进行大约五次细胞分裂。

“当我们看到它不是线性增长时，我们知道有些重要的事情发生了，”Gutierrez博士说。超过阈值似乎充当了一个死亡计时器，倒计时细胞生命的最后时刻。

在衰老过程中，DNA积累损伤，其中一些对细胞可能是灾难性的。在测试中，研究团队发现大核仁比小核仁的rDNA更不稳定。此外，当结构较大时，通常被排除在核仁之外的蛋白质和其他因子不再被阻挡在外。就像核仁变得渗漏一样，让分子进入脆弱的rDNA，造成破坏。“浓缩物的整个目的是分离生物反应以帮助它们高效工作，但现在当其他蛋白质进入核仁时，会导致基因组不稳定，触发寿命的终结，”Tyler博士说。这些蛋白质可能导致染色体重排等灾难性问题的累积。

接下来，研究人员计划研究核仁对人类干细胞衰老的影响。干细胞是特殊的，因为它们有潜力替代其他细胞类型。但最终，干细胞停止分裂，因此研究人员希望利用该项目获得的知识使它们持续更长时间。“我很兴奋，我们能够将核仁结构与修复过程联系起来，这种机制可以从酵母到人类都得以保留，”Gutierrez博士说。

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