2021年衰老科学研究汇总:NMN上榜

  对于衰老的研究,自人类文明起就从未中断,随着科学技术的进步,科学家们对衰老的研究也更科学严谨,NMN中国盘点2021年衰老科学研究,汇集如下:

  端粒延伸

  老化与端粒缩短相关。这一现象的一部分原因是由于一种被称为端粒酶逆转录酶(TERT)的酶活性不够,而端粒可以维持它的长度。缺少TERT的动物,端粒更短,寿命更短,患上诸如心脏病等老年疾病的风险也更高。近年来,动物模型研究已证实TERT对延长健康寿命、逆转衰老进程有一定作用。

  通过基因、药理学和生理等多种手段,尤其是通过激活TERT,可以扩展端粒。举例来说,一个屏幕可以识别小分子激活TERT并延长端粒。

  另一种延长端粒的主要方法是使用TERT进行基因治疗,可能是注射,或者是鼻给药。举例来说,一项利用安全有效的病毒TERT基因治疗策略,对2岁小鼠心脏、肝脏、肾脏、大脑、肺和肌肉的端粒长度进行研究,是同类实验中的6倍。值得一提的是,接受TERT基因治疗的老鼠变得更健康,活得更久。

NMN功效

  端粒+前体补充性还可通过改善端粒的具体长度来逆转老化。举例来说,提高NAD+水平不仅能保护端粒,还能提高端粒长度。在小鼠上进行的一项研究显示,NAD+前体NMN(β-烟酰胺单核苷酸)处理能增加小鼠的端粒长度。

  从分子生物学角度看,NMN(β-烟酰胺单核苷酸)是核酸 RNA的基本结构单元。从结构上看,分子是由烟酰胺、核糖、磷酸盐等组成。NMN是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的直接前体, NMN是促进细胞内 NAD+水平的重要组成部分。

  细胞重编程

  显微镜下,异慢性移植最极端的情况是体细胞核移植,并已成为现代克隆方法的基础(Gurdon等人,1958年)。一个新的个体是通过把成熟的细胞核移植到去核卵母细胞中来培养。这一技术包含了把人体细胞的生物年龄逆转成新胚胎的所有可能性。有意思的是,这意味着转移到细胞核内的甲基化模式,可以在卵子中由细胞质组成重置,这表明了另一种可能的再生机制。

  重新描述这一效果,而不引入复杂的微观程序,研究人员发现了四个关键的“重编程因子”(Yamanaka因子),当这些因子在体细胞中得到表达时,将发育状态转换成早期胚胎,可有效地产生诱导多能干细胞(IPSC)。有意思的是,将表观遗传时钟应用到iPSC样品上,可以预测表观遗传年龄约为0。与重编程iPSCs源相比,几乎所有生物时钟的表观遗传年龄均显著降低。

  对老鼠也有相似的表现。对小鼠来说,同样的iPSCs有一系列外遗传年龄。总体而言,大部分人类和小鼠的生物钟对于确定发生重编程序所发生的年龄逆转已有共识,虽然不同模型中一致地预测这类细胞的年龄仍是一个挑战。

  异位移植

  自20世纪60年代以来,甚至更早,研究者们开始把相同年龄的动物的组织和器官移植给不同年龄的动物。这种年龄不稳定的嵌合体已经表现出了恢复活力的特征。

  最值得关注的是连接年轻机体与老龄机体之间的循环系统-异慢性抛物线病,尚待深入研究。多年来,这种方法已在啮齿类动物身上进行,连接一只老鼠和一只幼鼠的循环系统,证明可以延长老鼠的寿命。2005年,异慢性抛物病被重新发现,作为一种最有前景的年轻化治疗方法。只需将年轻老鼠和年老老鼠的循环系统联接起来,老龄老鼠的脑、肌肉和肝脏都表现出年轻的特点,它们的特点是认知能力增强,干细胞得到补充,再生能力增强。

  (Zhang等人,2021年)在老化细胞复原过程中损伤稀释。对于异慢性移植,随着年龄的增长,这些损伤可能被供体组织(即新血)稀释,并通过DNA甲基化(DNAm)读取来降低DNA年龄。可以用来评价由这些现象引起的生物年龄读数,并有其单细胞生物钟。

  为了对此项研究进行后续研究,研究者们把注意力集中在实现生物学年龄的逆转上,而其他研究者则致力于移植其它器官来取代衰老组织。在骨髓移植中,受者的血液表观遗传年龄通常与供体的年龄一致,虽然这种影响是否具有全身性还有待证实。值得一提的是,骨髓移植也表明老鼠的寿命延长了12%。

  另外,一项对血浆组成成分的研究表明,表观遗传年龄有明显的逆转,这进一步说明异慢性移植可能是一种潜在的年轻化治疗方法。最新研究还表明,幼年鼠脾细胞移植可改善其衰老特性。另外,胚胎脑组织移植已经表明有修复神经的潜力,卵巢移植可以改善健康参数,延长患者寿命。