บทความอายุยืน

นักวิจัยค้นพบเส้นทางสำคัญสองประการในการสูงวัย

นักวิจัยค้นพบกลไกใหม่สองประการของกระบวนการชรา
  • นักวิจัยค้นพบสองเส้นทางสำคัญที่เซลล์เดินทางในช่วงอายุ รวมถึงวิธีใหม่ในการเขียนโปรแกรมทางพันธุกรรมเพื่อยืดอายุขัย 

  • ประมาณครึ่งหนึ่งของเซลล์ทั้งหมดมีอายุมากขึ้นเนื่องจากความเสถียรของนิวเคลียสลดลง ในขณะที่อีกครึ่งหนึ่งมีอายุเนื่องจากความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย

  • เซลล์จะเลือกเส้นทางนิวเคลียสหรือไมโตคอนเดรียตั้งแต่อายุยังน้อยและติดตามไปจนกว่าพวกมันจะตาย

  • นักวิจัยพบวงจรหลักที่ชี้แนะเส้นทางการแก่ชราเหล่านี้

  • การศึกษาครั้งนี้ได้ตั้งโปรแกรมวงจรโมเลกุลหลักใหม่โดยใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์โดยการปรับเปลี่ยน dna ซึ่งสร้างเส้นทางการแก่ชราแบบใหม่ทางพันธุกรรมเพื่อยืดอายุขัย

บทความนี้ถูกโพสต์ใน uc san diego news: 

นักชีววิทยาระดับโมเลกุลและวิศวกรชีวภาพจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ได้ค้นพบกลไกสำคัญเบื้องหลังความลึกลับของการสูงวัย พวกเขาแยกเส้นทางที่แตกต่างกันสองเส้นทางที่เซลล์เดินทางในช่วงอายุ และออกแบบวิธีใหม่ในการเขียนโปรแกรมทางพันธุกรรมกระบวนการเหล่านี้เพื่อยืดอายุขัย

งานวิจัยนี้อธิบายไว้ในวันที่ 17 กรกฎาคมในวารสาร science

อายุขัยของเราในฐานะมนุษย์ถูกกำหนดโดยความชราของเซลล์แต่ละเซลล์ของเรา เพื่อทำความเข้าใจว่าเซลล์ที่แตกต่างกันมีอายุในอัตราเดียวกันและด้วยสาเหตุเดียวกันหรือไม่ นักวิจัยได้ศึกษาการแก่ชราในยีสต์ที่กำลังเติบโต saccharomyces cerevisiae ซึ่งเป็นแบบจำลองที่ใช้งานง่ายสำหรับการตรวจสอบกลไกของการชรา รวมถึงเส้นทางการแก่ชราของผิวหนังและเซลล์ต้นกำเนิด

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าเซลล์ที่มีสารพันธุกรรมเดียวกันและในสภาพแวดล้อมเดียวกันสามารถมีอายุได้ในลักษณะที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด โดยชะตากรรมของพวกมันจะเผยออกมาผ่านวิถีโมเลกุลและเซลล์ที่แตกต่างกัน ด้วยการใช้ไมโครฟลูอิดิกส์ การสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ และเทคนิคอื่นๆ พวกเขาพบว่าประมาณครึ่งหนึ่งของเซลล์มีอายุมากขึ้นเนื่องจากความเสถียรของนิวเคลียสลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งเป็นบริเวณของ dna นิวเคลียร์ที่ซึ่งส่วนประกอบสำคัญของ "โรงงาน" ที่ผลิตโปรตีนถูกสังเคราะห์ขึ้น ในทางตรงกันข้าม อีกครึ่งอายุเนื่องจากความผิดปกติของไมโตคอนเดรียซึ่งเป็นหน่วยผลิตพลังงานของเซลล์

เซลล์เริ่มต้นบนเส้นทางนิวเคลียสหรือไมโตคอนเดรียตั้งแต่อายุยังน้อย และดำเนินตาม "เส้นทางการแก่ชรา" ตลอดช่วงชีวิตผ่านการเสื่อมถอยและความตาย หัวใจของการควบคุม นักวิจัยพบวงจรหลักที่แนะนำกระบวนการชราภาพเหล่านี้

“เพื่อทำความเข้าใจว่าเซลล์ทำการตัดสินใจเหล่านี้ได้อย่างไร เราได้ระบุกระบวนการระดับโมเลกุลที่เป็นรากฐานของเส้นทางการแก่ชราแต่ละอย่างและความเชื่อมโยงระหว่างกัน ซึ่งเผยให้เห็นวงจรโมเลกุลที่ควบคุมการแก่ชราของเซลล์ คล้ายคลึงกับวงจรไฟฟ้าที่ควบคุมเครื่องใช้ในบ้าน” หนาน ห่าว ผู้เขียนอาวุโสของ ศึกษาและรองศาสตราจารย์สาขาวิชาอณูชีววิทยา สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ

หลังจากพัฒนารูปแบบใหม่ของภูมิทัศน์การสูงวัย hao และผู้เขียนร่วมของเขาพบว่าพวกเขาสามารถจัดการและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการชราได้ในที่สุด การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ช่วยให้นักวิจัยตั้งโปรแกรมวงจรโมเลกุลหลักใหม่โดยการปรับเปลี่ยน dna ของมัน ทำให้พวกเขาสามารถสร้างเส้นทางการแก่ชราแบบใหม่ที่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นอย่างมาก

“การศึกษาของเราเพิ่มความเป็นไปได้ในการออกแบบยีนหรือการบำบัดด้วยสารเคมีอย่างมีเหตุผล เพื่อกำหนดอายุของเซลล์ของมนุษย์ใหม่ โดยมีเป้าหมายในการชะลอการแก่ชราของมนุษย์อย่างมีประสิทธิภาพ และยืดอายุสุขภาพของมนุษย์” Hao กล่าว

ขณะนี้นักวิจัยจะทดสอบแบบจำลองใหม่ในเซลล์และสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้น และสุดท้ายในเซลล์ของมนุษย์เพื่อค้นหาเส้นทางการแก่ชราที่คล้ายคลึงกัน พวกเขายังวางแผนที่จะทดสอบเทคนิคทางเคมีและประเมินว่าการผสมผสานระหว่างการบำบัดและยา "ค็อกเทล" อาจเป็นแนวทางในการมีอายุยืนยาวได้อย่างไร

“งานส่วนใหญ่ในบทความนี้ได้รับประโยชน์จากทีมสหวิทยาการที่เข้มแข็งซึ่งรวมตัวกัน” ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาโมเลกุลด้านอณูชีววิทยา Lorraine Pillus หนึ่งในผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าว “แง่มุมที่ยอดเยี่ยมอย่างหนึ่งของทีมคือเราไม่เพียงแต่สร้างแบบจำลองเท่านั้น แต่ยังทำการทดลองเพื่อตัดสินว่าแบบจำลองนั้นถูกต้องหรือไม่ กระบวนการทำซ้ำเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่องานที่เรากำลังทำอยู่”

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน ศาสตร์ ในเดือนกรกฎาคม 2563 



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า