NMN研究|科学家找到调控“生命时钟”的关键分子

六月二十九日Cell杂志上发表了题为“Telomere Length Determines TERRA and R-Loop Regulation through the Cell Cycle”的研究报告,该论文发表于研究人员进一步揭示了端粒的奥秘。研究人员发现,一种名为TERRA的RNA分子,可以帮助确保端粒的最短(或损坏的)重新被修复。本研究结果对衰老与肿瘤细胞衰老与存活的调控机制有了新的认识。

为什么瑞维拓NMN的真实效果能改善睡眠

端粒缩短是一把双刃剑

作为染色体末端的一种保护结构,端粒对于维持人类基因组的稳定性至关重要。以此为例,端粒类似于“鞋带两端的塑料封套”,确保鞋带不会松开。但是,端粒本身也有寿命,被称为“生命钟”。端粒在一个细胞的整个生命过程中,随着细胞的分裂而逐渐缩短,其保护性功能也随之减小。如果该端粒太短,则表明细胞有一种信号:基因材料被破坏,细胞将停止分裂。

端粒缩短和细胞分裂减少被视为衰老的标志,并可能加速衰老。不过,端粒缩短也是一种对癌症的防御机制,因为高度增殖的细胞只有在端粒不缩短的时候才会分裂。所以,端粒短缩实际上是一把“双刃剑”,必须严格控制,才能在衰老与防癌之间找到平衡点。在细胞生命的早期,端粒意外地缩短了,这就需要进行修复,这样细胞就不会早衰。

布赖恩·卢克教授。

涉及到修理的关键角色-TERRA。

BrianLuke教授是这项研究的通讯作者,他说:“你必须在防止癌症和老化之间找到一个平衡。端粒是连接这两个方面的纽带,因此,弄清端粒的维护机理非常重要。”Luke教授和他的实验室想知道细胞是怎样识别这些缩短和损坏的端粒的。另外,他们希望弄清楚哪些因素在促进短端粒修复方面非常重要。这一信息可以帮助我们了解为什么细胞老化或者继续增长。

最近的一篇文章中,科学家确定了与端粒修复有关的关键“作用”,即RNA分子TERRA。该研究发现,通过直接连接DNA,TERRA将以特异性方式聚集于极短的端粒末端,并向细胞发送信号,告诉细胞有必要修复这些端粒,以确保细胞可以继续分裂。

Luke教授说:“我们已经知道短端粒在决定细胞老化方面发挥了关键作用,但是我们还不能弄清短端粒的哪些特征。TERRA与这个复杂的调控系统有关,解释了细胞内如何识别短端粒。

有两项研究课题“替换”了Cell。

事实上,这篇文章是Luke教授实验室中两个不同的端粒研究项目相结合得出的结果。DiegoBonetti,最初也是研究TERRA在细胞周期中的调节作用,并发现TERRA在细胞周期的不同阶段水平存在差异。与此同时,论文的另两位共同第一作者,AriannaLockhart和MarcoGraf当时正在研究TERRA在短端粒中的聚集,发现TERRA聚集模式存在较大差异。

TERRA是两个研究小组中较晚阶段的共同工作,事实上所有端粒都是TERRA积累的,但对于长端粒,通过Rat1和RNaseH2蛋白的帮助,可以快速去除。结果表明,这些蛋白优先与长端粒结合,并且能保证TERRA被去除,但是它们不会出现在非常短的端粒上,这意味着TERRA将保持较长时间。这种机制保证了随后的短端粒修复,是细胞存活和维持分裂的关键。

接下来的研究计划是什么。

据报道,尽管所有带有线形染色体(linearchromosomes)的生物体都含有端粒和TERRA。研究人员希望这些研究结果同样适用于人类。

经过实验研究,科学家发现端粒过短可引起细胞NAD+缺乏,从而催化细胞逐渐衰老。研究者们在有针对性地补充前体物质NMN等前体物质后,发现细胞端粒缩短的速度明显减慢,相应的老化标志也会大大减少。说明NMN可以有效地抑制由端粒过短引起的细胞老化问题。

2013年,哈佛大学教授DavidSinclair发现,补充NMN能提高NAD+的水平,后来科学团体对NMN的进一步研究发现NMN的多种作用。目前,NMN已作为产品的研发和推广,逐步推进了全民普及。

NMN让更多人看到了科研成果的力量,正因为如此一直深耕于医疗卫生行业的企业和研发生产队伍,让科技发展更有动力,让消费者能享受生物科技的科研成果。