衰老机制重大发现!美国发现小鼠衰老细胞特定蛋白,人类还远吗?

B站影视 电影资讯 2025-10-29 20:58 2

摘要:这可能是衰老机制的重大发现,抗衰老领域的游戏规则改变者。 因为这些被称为“僵尸细胞”(即衰老细胞)的家伙,会随着我们变老而在体内堆积,它们拒绝死亡,并不断释放有毒物质,被认为是导致癌症、阿尔茨海默病等诸多老年疾病的幕后黑手之一。但最大的难题是,它们极其善于伪装

为什么我们会衰老、会得癌症、会得阿尔茨海默病?一个关键“元凶”——“僵尸细胞”刚刚被梅奥诊所的科学家们,用100万亿条DNA盲选出的分子探针给精准锁定了!

这可能是衰老机制的重大发现,抗衰老领域的游戏规则改变者。 因为这些被称为“僵尸细胞”(即衰老细胞)的家伙,会随着我们变老而在体内堆积,它们拒绝死亡,并不断释放有毒物质,被认为是导致癌症、阿尔茨海默病等诸多老年疾病的幕后黑手之一。但最大的难题是,它们极其善于伪装,我们之前缺乏一个能从万亿健康细胞中精确揪出它们的“通用标记” 。

现在,来自美国梅奥诊所(Mayo Clinic)的詹姆斯·马赫三世(L. James Maher III)博士和基南·皮尔逊(Keenan S. Pearson)博士领导的团队,2025年9月19日在《衰老细胞》(Aging Cell)期刊上发表了一篇研究,展示了这一“疯狂”的成果,它可能彻底改变我们追踪衰老的方式。

你是否想过,你的身体里藏着多少已经停止分裂,却还没有死亡的细胞?

它们就是衰老细胞。它们本应光荣“牺牲”,却选择“苟活”,并化身“僵尸”,在你的组织里制造混乱。要清除它们,前提是——你得先找到它们。

但它们是伪装大师。它们和正常细胞长得太像了。怎么办?

常规的思路是,我们先去研究“僵尸”有什么特征,比如某个特定的蛋白质A,然后再去制造一个能识别A的抗体。但这个方法太慢了,而且“僵尸细胞”的种类繁多,并没有统一的A蛋白。

梅奥诊所的两个研究生,皮尔森和贾基姆,在一次偶然交谈中萌生了一个“疯狂”的想法。

他们说:为什么我们要去标记是什么?我们为什么不让答案自己来找我们?

于是,一场豪赌开始了。

他们没有使用传统的蛋白质抗体,而是拿出了一种更古老、更神秘的武器——DNA

他们使用的工具叫“核酸适体”(Aptamers),这是一种短的DNA链。但它们不是你熟悉的双螺旋,而是能像折纸一样,自发折叠成诡异又复杂的三维形状。

他们建立了一个庞大的“DNA军火库”,里面有多少种武器呢?

超过100万亿种( 10^14)。

每一个都是随机序列,每一个都有独一无二的形状。理论上,这个库里总有一款形状,能完美“锁住”僵尸细胞表面的任何一个未知目标。

现在,捕猎开始。

研究人员首先培养了两种细胞:一种是健康的鼠类成纤维细胞(对照组),一种是用药物催生出的“僵尸细胞”(衰老组)。

第一步:排除异己(负筛选)

他们将100万亿种DNA分子,全部扔进健康细胞的培养皿里。

那些“眼瞎”粘上了健康细胞的DNA分子,刘说明它们“通敌”了,格杀勿论,全部淘汰。

第二步:锁定目标(正筛选)。

他们把通过第一轮考验、没有“通敌”的DNA分子收集起来,再全部扔进“僵尸细胞”的培养皿里。

这一次,那些能牢牢粘在“僵尸细胞”上的,就是他们要找的“超级猎犬”!

他们将这些“猎犬”收集起来,复制扩增,然后再重复上述过程——扔进健康细胞(淘汰)...扔进僵尸细胞(保留)...

这个过程被称为SELEX(系统进化)。经过足足9轮地狱般的筛选,“军火库”里的杂兵越来越少,“超级猎犬”的浓度则疯狂飙升。

他们成功了!

他们得到了10种候选“猎犬”(编号6756到6765)。当他们把这些DNA分子标记上荧光(蓝色),再洒向混合的细胞时,惊人的一幕发生了:

健康细胞(红色)一片黑暗,而“僵尸细胞”(红色)则被耀眼的蓝色荧光(DNA探针)彻底点亮!(见下图C)

这些DNA探针,就像长了眼睛的GPS,在亿万细胞中,只奔“僵尸”而去。

但一个更深的谜团浮现了。

这场“盲选”如此成功,可研究人员自己都还不知道——这些DNA“猎犬”,到底咬住了“僵尸”的哪个部位?

它们识别的,是“僵尸细胞”上独一无二的那个“隐藏标记”吗?

为了找出答案,他们使用了复杂的蛋白质组学技术(SILAC)。他们用“猎犬”DNA(如6756和6762)去“钓鱼”,看它们能从细胞上“钓”出什么蛋白质。

结果出来时,气氛突然有点尴尬。

“猎犬”钓上来的“猎物”只有一种——纤连蛋白(Fibronectin)。

为什么尴尬?因为纤连蛋白是一种非常常见的细胞外基质蛋白,健康细胞也有很多!

难道这场耗费100万亿个分子的豪赌,最后只找到了一个谁都知道的普通靶点?难道实验失败了?

不。

“疯狂”的研究生们没有放弃,他们发现了魔鬼细节。

当他们同时使用“猎犬”DNA(绿色)和常规的“纤连蛋白抗体”(红色)去染色时,发现了一个诡异的现象:

这两种染色的图案,并不完全重合!

它们好像在说:我认识这家伙,但他又不是我要找的那个他。

研究人员立刻意识到一个惊人的可能性:“猎犬”DNA识别的,根本不是普通的纤连蛋白,而是只有“僵尸细胞”才会产生的一种“特种变体”!

进一步的数据证实了这一点。他们发现,“僵尸细胞”中编码纤连蛋白特定结构域(EDA)的mRNA转录本确实显著增加了。而“猎犬”DNA,正是锁定了这种“衰老特异性”的纤连蛋白变体。

真相大白!最后的决战,在真正衰老的小鼠身上展开了。

如果“猎犬”DNA真的只认“僵尸细胞”,那么:

小鼠越老,“僵尸细胞”越多,DNA染色应该越强。

如果我们用药物杀光“僵尸细胞”,DNA染色应该消失。

实验一:自然衰老

他们检测了不同年龄小鼠的肺组织。结果显示,年轻小鼠(3-18个月)的组织几乎没有染色。而到了22个月和30个月(高龄)时,“猎犬”6762的荧光(绿色)在组织中“爆表”了。(见下图)

实验二:清除“僵尸”

他们使用了一种叫做INK-ATTAC的转基因小鼠,给它注射药物(AP),就可以选择性地“引爆”体内所有p16阳性的“僵尸细胞”。

结果怎样?

在杀光“僵尸细胞”后,“猎犬”DNA(6762)的绿色荧光信号,几乎完全消失了!

最最关键的证据来了:在同一个实验中,研究人员也用了常规的“纤连蛋白抗体”去染色。结果显示,常规抗体的染色信号,在清除“僵尸细胞”前后,毫!无!变!化!

完全实锤了!

这无可辩驳地证明了:梅奥诊所的“猎犬”DNA,根本不是识别普通蛋白。它是一个真正的“衰老特异性试剂”,它找到了“僵尸细胞”身上一个独一无二的、此前未被发现的隐藏签名!

当然,这个故事还有一个巨大的遗憾。

这个在老鼠身上表现完美的“猎犬”GPS,在测试中,并不能结合人类的衰老细胞。

但这绝不是失败。

正如马赫博士所说,这项研究的真正价值,在于“确立了原则”。它证明了这种源自研究生的“疯狂想法”——用100万亿种DNA去“盲选”衰老标记——是完全可行的。

下一步,研究人员要做的,就是把这场“豪赌”的主角,从“鼠类细胞”换成“人类细胞”。

我们现在有了一张通往衰老细胞“僵尸”老巢的地图,虽然现在还是“鼠用版”的,但“人用版”GPS的问世,也许只是时间问题。

参考文献:

[1] Pearson, K. S., Jachim, S. K., Doherty, C. D., et al. (2025). An Unbiased Cell‐Culture Selection Yields DNA Aptamers as Novel Senescent Cell‐Specific Reagents. Aging Cell, 0:e70245. https://doi.org/10.1111/acel.70245 36

[2] Mayo Clinic. (2025, October 28). ‘Crazy’ Grad Student Idea Results in Major Aging Discovery. Mayo Clinic News.

来源:徐德文科学频道

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