2007年4月2日

衰老机制的新见解

椭圆形的绿色单元格中两个彼此相邻的蓝色斑点的照片 导致Hutchinson-Gilford早衰综合征的缺陷基因导致某些细胞的细胞核由两个(蓝色)代替,而不是一个。 国家卫生研究院 柯林斯实验室曹操

研究人员认为,他们已经发现了罕见的遗传缺陷如何导致过早衰老。他们发现的过程也可能在正常老化过程中起作用。

Hutchinson-Gilford早衰综合症(HGPS)是一种罕见的遗传病,其特征是戏剧性的过早衰老。患有这种疾病的新生儿通常看起来正常,但是他们的生长速度在一年之内变慢,并且很快变得比同龄人小得多。它们开始表现出老年人的外观,并经常遭受症状,例如关节僵硬,髋关节脱位和心血管疾病,这通常在几十岁的人中常见。目前尚无治疗方法或治愈方法。患有这种疾病的儿童通常死于心脏病发作或中风,平均寿命只有13岁。

2003年,研究人员发现HGPS是由称为Lamin A的基因的单一遗传变化引起的。Lamins是网状结构的一部分,可为细胞核周围的膜提供支持,细胞核是保存细胞DNA的区域。 HGPS突变导致缩短的蛋白,称为progerin /LAΔ50。研究人员知道,progerin /LAΔ50在HGPS患者的细胞核中产生异常的特征,但他们不了解这些与早衰的关系。

由NHGRI主任Francis S. Collins博士领导的NIH国家人类基因组研究所(NHGRI)的一个团队着手进一步研究该突变的影响。他们首先将有缺陷的基因放入正常细胞中,并在显微镜下密切追踪其作用。他们在2007年3月20日的 美国国家科学院院刊 progerin /LAΔ50在有丝分裂期间具有最显着的作用,有丝分裂是细胞生命一分为二的时期。有缺陷的蛋白质会干扰细胞DNA的分裂和分布,导致大量细胞中有两个核而不是一个。

研究人员观察了从三名患有HGPS的人身上提取的细胞,并证实它们还具有较高的百分比,带有两个核的细胞。最近的一项研究表明,正常细胞中也含有少量的progerin /LAΔ50,因此研究小组搜索了四种不同的正常人类细胞系,以寻找蛋白质改变的迹象。他们发现了少量产生progerin /LAΔ50的细胞,其中很大一部分具有两个细胞核。

这些结果除了使我们对HGPS有更多了解外,还表明负责HGPS的相同分子机制可能在正常细胞中以较低水平起作用。研究人员希望,通过继续研究过早的衰老疾病,他们将对正常的衰老过程有更深入的了解。

—哈里森·温(Harrison Wein)博士

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