新聞選輯：人類為什麼會衰老？科學家鎖定「異染色質」作怪

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人類為什麼會衰老？科學家鎖定「異染色質」作怪
編譯中心 2015年05月01日 16:54

人類為什麼會衰老？中美兩國科學家的一項新研究顯示，一種叫做「異染色質」（heterochromatin）的緻密型染色體結構失去穩定，可能是關鍵原因。這項成果為延緩衰老及防治衰老相關疾病提供了新思路。

中國科學院生物物理研究所劉光慧實驗室、北京大學湯富酬實驗室以及美國沙克研究所（Salk Institute）貝爾蒙特（Juan Carlos Izpisua Belmonte）實驗室，30日在美國《科學》（Science）雜誌上發表了他們有關幹細胞衰老機理的突破性研究成果。

劉光慧對新華社記者說，當前的衰老理論認為，衰老主要源於細胞內不斷聚集的DNA（去氧核糖核酸）損傷，而新發現是對這一理論的補充。

他說：「我們提出了『異染色質的結構失序』是人類幹細胞衰老的驅動力這一新的理論。此外，我們在異染色質水準確立了可抑制人類細胞衰老的新型分子靶標。」

人類的自然衰老進程有幾十年，無法在實驗室中研究，而實驗鼠的衰老研究模型不能真實反映人類的衰老進程以及人類對疾病和藥物的易感性。因此，劉光慧等人選擇建立人類成年早衰症（Werner syndrome）的幹細胞模型，從而使衰老研究變得簡單。

成年早衰症是一種罕見的常染色體隱性遺傳病，由WRN基因的突變所致，患者表現為在青春期就提前衰老，並伴發多種老年疾病。

研究人員首先通過基因組靶向編輯技術，使人類幹細胞中的WRN基因發生突變，在實驗室中培育出具有成年早衰症特徵的幹細胞。這種幹細胞不僅表現出生長速度減慢、DNA損傷反應加劇和分泌大量炎性因子等衰老特徵，而且表現出異染色質的加速缺失。

進一步研究發現，WRN蛋白與異染色質蛋白SUV39H1、HP1a共存於一個蛋白質複合體中，該複合體能維持異染色質穩定從而阻止幹細胞衰老。但WRN的缺失會導致異染色質穩定性降低，進而誘發細胞衰老。

通過比較健康老年人和年輕人體內分離的幹細胞，也可見老年人幹細胞中WRN水準的下調以及異染色質結構的異常，說明異染色質的重塑可能是正常細胞衰老的驅動力之一。

劉光慧等人還發現，過量表達HP1a蛋白質能抑制細胞加速衰老，這為未來干預人類幹細胞的衰老提供了可能的分子靶標。

劉光慧說：「衰老是人類疾病最大的危險因子。有別於針對某種特定衰老相關疾病的治療，理論上對人類衰老進程的干預（延緩衰老）可能從根本上抑制多種衰老相關疾病的發生，因此具有巨大的科學研究和治療意義。」