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好睡眠讓干細胞保持年輕
2017-3-9 閱讀(918)
近日研究人員發(fā)現(xiàn)，環(huán)境壓力是推動成體造血干細胞中DNA損傷的一個主要因素，由此得出結(jié)論良好的夜間睡眠可以讓你的干細胞保持“年輕”。
正常情況下，許多不同類型的組織特異性成體干細胞，包括造血干細胞都處于一種靜息狀態(tài)，它們很少分裂，對能量的需求極低。理論認為，這種靜息狀態(tài)保護造血干細胞免受DNA損傷，由此讓它們避免了過早老化。
然而，在諸如慢性失血或感染等壓力狀況下，會驅(qū)使造血干細胞進入快速的細胞分裂狀態(tài)以生成新的血細胞及修復(fù)受損組織。就像在半夜強迫你起床，將你推入到跑車中，要求你仍然在半夢半醒的狀態(tài)下以盡可能快的速度環(huán)繞賽道開車一樣。干細胞在短時間內(nèi)從休息狀態(tài)轉(zhuǎn)向*的活性，要求它們迅速地提高代謝速率，合成新的DNA以及調(diào)整細胞分裂。突然不得不同時執(zhí)行這些復(fù)雜的功能，大大增加了出錯的可能性。
確實，這項研究中的一些實驗表明，在應(yīng)激期間提高干細胞的能量需求會導(dǎo)致直接損傷DNA的活性代謝物生成增加。如果這種情況發(fā)生在細胞試圖復(fù)制DNA之時，那么就可以導(dǎo)致干細胞死亡，或有可能獲得一些致癌突變。
正常干細胞可以修復(fù)大多數(shù)的這種由壓力誘導(dǎo)的DNA損傷，但你承受壓力的次數(shù)越多，特定干細胞不能有效修復(fù)損傷，隨后死亡或發(fā)生突變?yōu)榘籽⌒纬陕裣路N子的可能性就越大。這一模型很好地解釋了隨著年齡增長干細胞中DNA損傷的逐漸累積，以及當你變老時組織維持和修復(fù)自身能力的相應(yīng)下降。
此外，這項研究還進一步探討了：這種壓力反應(yīng)是如何影響由DNA修復(fù)缺陷引起一種罕見遺傳性早衰癥的小鼠模型的。范可尼貧血（Fanconi anemia）患者的血液系統(tǒng)發(fā)生崩潰，有著*的患癌風險。范可尼貧血小鼠模型有著與人類中*一樣的DNA修復(fù)缺陷，但小鼠卻不會自發(fā)形成幾乎所有人類患者中觀察到的骨髓衰竭。
壓力誘導(dǎo)DNA損傷，這一缺失的因素是造成這些小鼠造血干細胞耗竭的必要條件。當將范可尼貧血小鼠暴露于模擬長時間持續(xù)病毒感染的刺激下時，它們無法有效地修復(fù)發(fā)生的DNA損傷，并且它們的干細胞發(fā)生衰竭。在相同的時間里，正常小鼠顯示造血干細胞數(shù)量逐漸減少，而范可尼貧血小鼠的干細胞則幾乎*耗盡，導(dǎo)致了骨髓衰竭及無法充足地生成血細胞來維持生命。
研究發(fā)現(xiàn)生理應(yīng)激、干細胞中突變與衰老之間的這種新的令人感到非常興奮。受損干細胞是衰老的根源及癌癥的種子，通過了解干細胞經(jīng)這一機制而發(fā)生老化，我們開始思考一些策略來阻止或至少減少受損干細胞的風險。
