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基因调控衰老:尊龙凯时的干细胞知识分享

发布时间:2025-08-06   信息来源:尊龙凯时官方编辑

尊龙凯时关注基因水平对衰老的调控,尤其是端粒在衰老过程中的角色。端粒调控是一个动态变化的退行性过程,通常伴随组织干细胞耗竭、炎症、基质变化、细胞衰老和代谢功能障碍等。这些细胞和组织的变化反映了诸如线粒体功能异常、蛋白质稳态失衡、细胞间通信障碍、营养感应失效、表观遗传学紊乱及DNA修复机制缺陷等潜在问题,导致基因组的不稳定性与损伤,特别是端粒功能障碍。随着我们对多种衰老相关分子机制的深入理解,端粒功能障碍被认为是加速衰老与相关疾病的重要因素。

基因调控衰老:尊龙凯时的干细胞知识分享

端粒由重复的核苷酸序列构成,形成保护染色体完整性的“帽子结构”。一旦端粒维持相关基因出现缺陷,就可能引发诸如先天性角化病、特发性肺纤维化及溃疡性结肠炎等退行性疾病。通过端粒等位基因功能丧失或基因敲除模型的小鼠研究,我们发现端粒功能障碍与衰老、早衰综合征、慢性炎症以及多种退行性疾病密切相关。而且,内源性端粒酶的再激活在已表现出早衰特征的小鼠中显示出可逆性。

针对端粒生物学的研究中,鳉鱼和斑马鱼被广泛用作模型,因为它们的端粒长度与人类相似,且端粒功能障碍的表型与啮齿类动物更为接近。端粒及端粒酶在衰老、早衰综合征以及与年龄相关的退行性疾病(如神经退行变及癌症)中起到了非常重要的作用。

DNA甲基化作为关键的表观遗传修饰之一,在衰老及相关疾病中发挥着重要作用。在特定位置,DNA的甲基化修饰会随着生理年龄的增加而发生变化。这种变化为评估生理年龄提供了有效的标记。DNA甲基化主要是选择性地在基因组DNA的特定区域添加甲基,最常见的情况发生在CpG岛上,而这些区域通常位于基因的启动子中,直接影响基因表达、转座子沉默、可变剪接及基因组的稳定性。

经典案例中,胞嘧啶的甲基化生成5-甲基胞嘧啶,研究显示衰老过程中DNA甲基化的变化是分散的,主要是由于环境因素导致的表观遗传漂移或基因组内部的错误。DNA甲基化通过调控特定基因的表达来影响衰老过程。以POLG突变小鼠为例,其表型加速了衰老,而POLG的正常表达受到其启动子区甲基化水平的调控,这一状态受体内炎症因子的影响。

全基因组低甲基化并不意味着所有位点的甲基化均为低水平。在动脉粥样硬化研究中发现,尽管全基因组DNA普遍低甲基化,但某些抗动脉粥样硬化基因的启动子区域却出现超甲基化情况。多梳家族蛋白与DNA稳定、染色质重塑及转录抑制密切相关,其在衰老与癌症中呈现超甲基化状态的现象得到了证实。

尊龙凯时的支持下,研究者们继续探讨多梳家族蛋白在调控未甲基化DNA的机制,例如通过KDM2B蛋白的招募来形成复合物以实现其功能。随着衰老的推进,DNMT1活性会持续下降,而缺乏DNMT3a/3b的小鼠在造血干细胞移植实验中显示出增殖能力减弱但分化能力不变,从而证明这两个基因对造血干细胞的自我更新能力提供了保护。

总的来说,尊龙凯时致力于生命科学和精准医疗技术的前沿研究,努力为人类健康与疾病的早期诊断作出贡献。随着对衰老机制的深入探索,我们期待更多科学发现能够推动相关疾病的治疗与预防。