一个器官内的细胞寿命可以有很大的不同

2019年12月25日15:32:15一个器官内的细胞寿命可以有很大的不同已关闭评论
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科学家曾经认为神经元或心脏细胞是体内最古老的细胞。现在,Salk研究所的研究人员发现,老鼠的大脑,肝脏和胰腺中包含着寿命非常长的细胞和

科学家曾经认为神经元或心脏细胞是体内最古老的细胞。现在,Salk研究所的研究人员发现,老鼠的大脑,肝脏和胰腺中包含着寿命非常长的细胞和蛋白质,其中有些甚至和神经元一样古老。研究结果证实了“年龄镶嵌”,已于2019年6月6日发表在《细胞代谢》杂志上。该小组的方法可应用于体内几乎任何组织,以提供有关非分裂细胞的终生功能以及细胞如何失去控制的有价值的信息。老化过程中蛋白质和重要细胞结构的质量和完整性。

萨尔克(Salk)副总裁,首席科学官马丁·赫兹(Martin Hetzer),资深作者兼教授说:“我们惊讶地发现细胞结构与它们所居住的生物一样古老。”“这表明细胞的复杂性比我们以前想象的要大,并且对我们如何思考器官(例如大脑,心脏和胰腺)的衰老具有有趣的意义。”

大脑中的大多数神经元在成年期不会分裂,因此会经历很长的时间。寿命和与年龄相关的衰退。但是,很大程度上由于技术限制,很难确定大脑外部细胞的寿命。

生物学家问-生物体中的细胞有几岁?人们普遍认为神经元是古老的,而身体中的其他细胞则相对较年轻,并且在生物的整个生命周期中都可以再生。”第一作者兼Salk研究人员Rafael Arrojo e Drigo说。“我们着手确定某些器官是否也具有与大脑中神经元一样长寿的细胞。”

由于研究人员知道大多数神经元在寿命期内不会被替换,因此他们将它们用作“年龄”。基线”以比较其他未划分的单元格。该团队将电子同位素标记与混合成像方法(MIMS-EM)结合使用,以可视化和量化年轻和老年啮齿动物模型中脑,胰腺和肝脏中细胞和蛋白质的年龄和周转率。

为了验证他们的方法,科学家们首先确定了神经元的年龄,并发现(如怀疑的那样)它们与生物体一样古老。然而,令人惊讶的是,位于血管内的细胞称为内皮细胞,也和神经元一样古老。这意味着某些非神经元细胞在整个生命周期中不会复制或替代自身。

胰腺是负责维持血糖水平和分泌消化酶的器官,也显示出不同年龄的细胞。胰脏的一小部分被称为朗格罕氏胰岛,对研究人员而言,这是相互连接的年轻细胞和老细胞的难题。与神经元相似,一些释放胰岛素的β细胞在整个生命中都复制并且相对年轻,而一些不分裂并且寿命长。另一类细胞称为delta细胞,根本没有分裂。胰腺是年龄镶嵌症的一个显着例子,即,具有相同寿命的相同细胞群。

先前的研究表明,肝脏具有在成年期再生的能力,因此研究人员选择了希望观察到相对年轻的肝细胞的器官。令他们惊讶的是,发现健康成年小鼠中的绝大多数肝细胞与动物一样老,而位于血管内的细胞和星状细胞(另一种肝细胞)的寿命要短得多。因此,出乎意料的是,肝脏也表现出年龄镶嵌性,这表明该器官可能进行再生研究的新途径。

在分子水平上,观察到的长寿细胞的选择包含显示年龄镶嵌的蛋白质复合物。例如,胰腺和神经元中β细胞的初级纤毛(细胞外部的毛状附属物)包含寿命截然不同的蛋白质区域。与之形成鲜明对比的是,肝脏中的细胞根本不含有长寿蛋白。