衰老源于成体干细胞的DNA损伤

血细胞

    科学网2007年6月11日讯   成体干细胞对人体自我修复和组织再生至关重要，不过，成体干细胞会随着年龄的增长而逐渐减少，人体因而也会逐渐衰老。一项最新研究表明，DNA损伤是造成成体干细胞减少进而产生衰老的主要机制原因。这一发现对于人类理解衰老过程以及干细胞移植具有重要的意义。相关论文发表在6月7日的《自然》杂志上。
 
    人和其他多细胞动物必须不断补充组织细胞才能存活，因此成体干细胞对他们极其重要。成体干细胞能够分化成肌体各种类型的细胞，同时，它们也要实现“自我保持”。人和其他动物的干细胞在一生必须尽可能少地产生DNA变异，或者通过DNA修复来弥补基因损伤，因为这些DNA损伤不仅有可能影响干细胞的工作，甚至可以将它们置之死地。
 
    为了确定DNA的损伤和修复对成体干细胞的影响，由英国牛津大学Richard Cornall教授领导的国际科学家小组对小鼠骨髓中的造血干细胞进行了研究。他们发现，缺乏DNA连接酶ligase IV（一种重要的DNA酶，能够修复由于氧化反应或者放射物而产生的DNA双螺旋断裂，简称Lig4）的小鼠，其DNA修复效率很低，其造血干细胞DNA损坏的越来越快，最终导致干细胞大量消失。
 
    Cornall说，“当我们变老时，肌体血细胞和其他细胞的再生能力也逐渐下降。而在缺乏Lig4的小鼠中，这一过程加速进行。”
 
    新的发现无疑加深了人们对于衰老过程本身的理解。Cornall说，“DNA损伤的累积所导致的成体干细胞减少，是衰老的主要机制。同时，新的发现还意味着，能够增加DNA损伤的遗传和环境因素或许是组织老化速度的关键的决定性因素。”
 
    除此之外，新的研究成果对于医学上成体干细胞的移植也十分重要。干细胞培养与移植的成功与否，很可能将取决于DNA断裂的发生频率及其修复状况。