研究人员发现了会加速衰老的“僵尸细胞”

衰老细胞或失去分裂能力的细胞随着年龄的增长而增加，这是导致癌症、痴呆症和心血管疾病等年龄相关疾病的主要因素。在一项新的研究中，

由匹兹堡大学和which希尔曼癌症中心的研究人员领导的一个小组发现了一种老化或“僵尸”细胞可以发展的方法。

这项研究最近发表在《Nature Structural Molecular Biology》上，首次证明了端粒(染色体的保护端，其行为就像鞋带末端的塑料帽)的氧化损伤可以诱导细胞衰老。这些发现可能最终导致新的治疗方法来促进健康老化或对抗癌症。

该研究论文的第一作者、皮特大学环境与职业健康、药理学和化学生物学教授帕特里夏奥普雷斯科(Patricia Opresko)博士说：“僵尸细胞仍然活着，但它们无法分裂，因此无法帮助补充组织。虽然僵尸细胞不能正常工作，

但他们不是电视迷——他们积极分泌化学物质，反过来促进炎症并损害邻近细胞。我们的研究有助于回答两个大问题。衰老细胞如何随着年龄的增长而积累，以及端粒如何对此做出贡献。"

当一个健康的人体细胞分裂产生两个相同的细胞时，每个染色体的顶端都会被剥离一点DNA，这将导致端粒随着每次分裂而缩短。但一个细胞在人的一生中是否会频繁分裂，以至于其端粒会完全退化，则不得而知。

这就导致了类似僵尸的情况。几十年来，科学家们已经知道缩短端粒会导致实验室培养的细胞衰老，但他们只能假设端粒的DNA损伤会让细胞变成僵尸。

这个假设之前无法验证，因为用来损伤DNA的技术并不特异，此外，还会在整个染色体上产生病变。

“我们的新工具就像一个分子狙击手，”该论文的第一作者瑞安巴恩斯博士说。"它专门对端粒产生氧化损伤."他是奥普雷斯科实验室的博士后研究员。

为了发展这种神枪手般的准确性，该团队使用了一种专门与端粒结合的特殊蛋白质。这种蛋白质就像一个接球手的手套，接住研究人员扔进细胞的光敏染料“垒球”。当被光激活时，染料产生破坏DNA的活性氧分子。

因为这种染料捕获蛋白只与端粒结合，所以该工具专门在染色体顶端产生DNA损伤。

使用在平板中生长的人类细胞，研究人员发现，端粒损伤使细胞仅在4天后进入僵尸状态——比在实验室中通过缩短端粒来诱导衰老的重复细胞分裂快得多。

“我们发现了一种诱导衰老细胞的新机制，这种机制完全依赖于端粒，”奥普雷斯科解释道。“这些发现也解决了为什么功能失调的端粒不总是比功能正常的端粒短的问题。

他也是UPMC希尔曼基因组稳定项目的联合主任。

阳光、酒精、吸烟、不良饮食和其他因素都会产生损伤DNA的活性氧。细胞有修复DNA损伤的修复途径，但根据Opresko的说法，端粒对氧化损伤非常敏感。研究人员发现，

端粒损伤破坏DNA复制，诱导导致衰老的压力信号通路。

巴恩斯说：“现在我们理解了这种机制，我们可以开始测试预防衰老的干预措施。例如，可能有一种方法可以将抗氧化剂瞄准端粒，以保护它们免受氧化损伤。”

这些发现也可以为新药的开发提供参考，这种新药被称为老化剂，它们可以锁定僵尸细胞并将其杀死。

他补充说：“通过减少导致退行性疾病的僵尸细胞的积累，我们可能能够促进‘健康期’——一个人健康的时间长度。”