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鹿的“尖尖角”中藏著抗衰老的秘密

發布時間:2022-02-10 16:41:00來源: 科技日報

  虎年到,大家都在對老虎津津樂(le) 道,而最近,作為(wei) 老虎美食之一的鹿引起了科學家的注意。

  鹿身上的鹿茸是人類目前發現的唯一能夠完全再生的哺乳動物器官。無論是入藥還是作為(wei) 膳食進補,多年來人們(men) 一直希望從(cong) 鹿茸中獲得抗衰防病的能力,但卻對其中的機製不甚明了。

  2月1日,《細胞發現》上發表了我國科學家的研究,研究通過對包括鹿茸幹細胞在內(nei) 的多種細胞進行代謝層麵的分子圖譜繪製,尋找究竟是什麽(me) 樣的生命活性物質讓鹿茸有再生的能力。

  “我們(men) 的分析既包括鹿茸幹細胞,也包括‘再生之王’蠑螈斷肢再生的芽基、還包括年輕的靈長類組織以及具有強再生能力的人類幹細胞。”論文通訊作者之一、中國科學院動物研究所(以下簡稱中科院動物研究所)研究員曲靜介紹,“把這些細胞進行高精度分析後,我們(men) 希望從(cong) 中找到究竟是什麽(me) 差異成分導致了它們(men) 再生能力的不同。”

  幹細胞“越老越沒用”,還是“越進化越沒用”

  在鹿角的再生過程中,位於(yu) 鹿角骨膜的鹿茸幹細胞可以分化產(chan) 生包含血管、軟骨、骨、真皮和神經在內(nei) 的完整鹿角器官。可見,幹細胞是再生的“主角”。

  “幹細胞的再生和修複作用是跨物種的,人類的成體(ti) 幹細胞,也可以對多種組織和器官進行再生修複。”曲靜說,但問題是,這種能力隨著衰老過程不斷減弱。

  科學家們(men) 確定的一個(ge) 線索是,進化和衰老都會(hui) 讓這種人人夢寐以求的再生能力降低。他們(men) 據此推測:有可能有同樣的變化發生在了變老和進化中。

  團隊決(jue) 定利用幹細胞“越老越沒用”的規律,與(yu) “越進化再生越難”做比對,向自然界存在的低等動物的再生過程學習(xi) 、向具有較強再生能力的年輕幹細胞學習(xi) ,揭秘再生超能力。

  促再生、抗衰老的關(guan) 鍵活性物質浮出水麵

  “我們(men) 選擇了代謝這個(ge) 層麵做分析。”曲靜說,此前已經有基因層麵、轉錄組層麵的分析研究,雖然代謝層麵更複雜、更繁瑣,但對生命體(ti) 的反映更直接,迷惑性的信息更少。更重要的是,進化保守的小分子代謝物沒有物種間的免疫排斥反應。

  隨著生物技術的發展,捕捉代謝小分子的手段不斷精進。三羧酸循環代謝、戊糖磷酸代謝、糖原合成代謝、多胺代謝、尿嘧啶代謝、脂肪酸代謝……代謝途徑的路線圖這些年來被不斷“畫圓”。

  在已有的代謝通路的框架內(nei) ,研究團隊跨物種、跨年齡、跨組織地分析了大量的細胞,發現再生細胞對代謝途徑有自己的“偏好”,富集多胺代謝、尿嘧啶代謝、脂肪酸代謝等更頻繁地發生。

  “我們(men) 認為(wei) ,這些代謝通路是跨物種保守的、與(yu) 再生密切相關(guan) ,可能蘊含著再生的密碼。”論文通訊作者之一、中國科學院北京基因組所研究員張維綺說。

  同時,研究團隊結合已有的人類幹細胞衰老研究平台,對潛在的促再生代謝物進行了細致的篩選,最終發現了一種“明星分子”——尿苷。

  資料顯示,尿苷此前作為(wei) 一種藥物具有防治心腦血管疾病等活性。

  而在最新的論文中,研究人員通過動物試驗證明,用注射、塗抹、口服等方式給小鼠尿苷處理可以促進5種組織器官的損傷(shang) 後修複。例如,肌肉損傷(shang) 的小鼠增強了肢體(ti) 抓力、毛發損傷(shang) 的小鼠實現了毛發再生、心梗小鼠的心髒收縮力受到增強、小鼠的肝纖維化得以緩解……直接給老年小鼠喂食兩(liang) 個(ge) 月的尿苷,小鼠的係統運動能力也會(hui) 顯著提升。這些研究證實了尿苷是一種能延緩人類幹細胞衰老、促進哺乳動物多組織再生修複的關(guan) 鍵代謝物。

  “我們(men) 認為(wei) ,單一代謝物尿苷能夠促進哺乳動物多器官組織的再生修複過程。”張維綺解釋,而且年輕人血液與(yu) 老年人血液相比具有更高的尿苷含量也從(cong) 側(ce) 麵證明了這一點。

  據介紹,該研究獲得科技部、國家自然科學基金委、中國科學院及北京市等項目的資助。中科院動物研究所研究員劉光慧、曲靜,以及中國科學院北京基因組研究所研究員張維綺為(wei) 論文的共同通訊作者。(記者張佳星)

(責編: 常邦麗)

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