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返老还童新思路：激活干细胞 |
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返老还童新思路：激活干细胞
2015-05-19 孙学军 科学网
长生不仅一直是人类的梦想，抗衰老也一直是生物学研究的热点。现在关于抗衰老的方法中，比较公认最可能有效果的是热量限制、白黎芦醇、二甲双胍、雷帕霉素这几种，其中被人类广泛使用的应该是二甲双胍，因为这是一种最广泛的糖尿病药物，效果理想，副作用小，个人认为二甲双胍是最可能被常规使用的抗衰老药物。其他的手段如热量限制和雷帕霉素由于存在副作用和难以坚持，不太可能进行长期的临床研究，白黎芦醇虽然副作用小，但并没有成为临床药物。最新的这一动物实验研究是从干细胞角度出发，利用压制TGF-β受体活性的思路，增加肌肉和神经干细胞，达到恢复青春的目的。不过，干细胞活性下降一方面是衰老的自然表现，另一方面或许是维持内环境稳态的必然，贸然调节这种多功能重要受体，产生的多种未知效应需要当心，况且让干细胞启动的作用和启动癌症的效应类似。
最近加州大学伯克利分校科学家发现，一种小分子药可使小鼠大脑和肌肉内衰老干细胞重新振作，这个药物可能会使人类衰老的机体组织重新焕发青春。这项研究发表于Oncotarget杂志上。
转化生长因子-β（TGF-β）是一多功能蛋白质，可影响多种细胞的生长，分化、细胞凋亡及免疫调节等功能。TGF-β属于转化生长因子-β超家族蛋白，包括β1、β2和β3三个亚型。TGF-β可以结合激活细胞表面TGF-β受体。转化生长因子-β受体是丝氨酸/苏氨酸激酶受体。其信号传递可以通过SMAD信号通路[2]和/或DAXX信号通路。
随着年龄增长，组织微环境中一些生化物质会逐渐失衡，导致干细胞功能逐渐下降。研究人员发现，衰老会增强大脑海马内转化生长因子(TGF-β)信号，TGF-β下游信号分子pSmad3也提高。同样的变化在骨骼肌中也可观察到。TGF-β是由小胶质细胞和内皮细胞产生的。用一种TGF-β受体I激酶抑制剂的小分子化合物，可成功作用于老年小鼠大脑和肌肉细胞，更新干细胞功能，使动物变得大脑更聪明，肌肉更强壮。在小鼠大脑和肌肉中均可检测到β2微球蛋白，β2微球蛋白是MHC I型分子的组分之一。提示年老组织中TGF-β可促进炎症的发生，并不行使其传统抑制免疫的功能。因此，抑制TGF-β信号通路，使β2微球蛋白正常化可使小鼠恢复年轻状态。
这项研究增进了我们对年老组织干细胞的认识，使用抑制TGF-β信号通路的小分子化合物，可缓解肌肉及大脑的海马区的衰老过程。这些发现为开发新型临床治疗药物，促进使年老动物肌肉和神经再生，提供了理论依据。 |
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