人類胚胎干細(xì)胞為何能長(zhǎng)生不老

在培養(yǎng)液中干細(xì)胞被認(rèn)為是長(zhǎng)生不朽的，因此其常常成為了眾多科學(xué)家們從事機(jī)體老化研究的熱門對(duì)象，增加蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)（proteostasis）被認(rèn)為能夠調(diào)節(jié)干細(xì)胞的不朽特性，而蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)同時(shí)還能控制蛋白質(zhì)的質(zhì)量，近日，來自科隆大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)的增加和人類胚胎干細(xì)胞長(zhǎng)生不老特性之間的關(guān)聯(lián)，相關(guān)研究成果刊登于國(guó)際雜志Scientific Reports上。

人類胚胎干細(xì)胞被認(rèn)為是不朽的，其并不會(huì)衰老，而且可以無限繁殖，并且分化形成任何組織或器官，同樣地，這些胚胎干細(xì)胞也并不會(huì)積累損傷的蛋白質(zhì)，比如一些和疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)（阿爾茲海默病或亨廷頓氏癥等），基于這個(gè)原因，科學(xué)家們非常感興趣從事人類胚胎干細(xì)胞領(lǐng)域的研究。

誘發(fā)這類干細(xì)胞長(zhǎng)生不老的其中一種機(jī)制就是“垃圾處理系統(tǒng)”—蛋白酶體，其是蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵點(diǎn)。蛋白酶體系統(tǒng)的關(guān)鍵就是所謂的E3泛素連接酶，這些酶類能夠標(biāo)記蛋白質(zhì)，促進(jìn)其降解來維持細(xì)胞處于健康狀態(tài)，研究者Isabel Saez Martinezfrom說道，這就好像給它們貼標(biāo)簽，標(biāo)記一些沒有功能的東西一樣；我們對(duì)600多個(gè)蛋白質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)性地篩選，最后縮小范圍至30個(gè)E3泛素連接酶，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這些連接酶后，利用CRISPR和RNAi技術(shù)就能夠降低E3連接酶的水平。

深入研究后研究者驚訝地發(fā)現(xiàn)并沒有出現(xiàn)任何表型，這些干細(xì)胞依然能夠發(fā)揮正常作用，這或許取決于干細(xì)胞中蛋白質(zhì)的冗余性，從另一方面來講，研究者還發(fā)現(xiàn)，蛋白水解活性的全方位下降會(huì)影響胚胎干細(xì)胞中多種內(nèi)在的特性，這就能提供干細(xì)胞不朽特性和蛋白質(zhì)降解水平上調(diào)之間的關(guān)聯(lián)，下一步研究人員還將會(huì)檢測(cè)這些蛋白酶體在機(jī)體老化過程及同配偶體之間相互作用的影響和效應(yīng)。

由于損傷蛋白質(zhì)的積累與多種神經(jīng)變性疾病的發(fā)生直接相關(guān)，因此更好地理解干細(xì)胞發(fā)揮功能及蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)的過程對(duì)于后期開發(fā)治療多種疾病的新型療法非常重要，即使研究人員開發(fā)出了這些疾病患者的多潛能干細(xì)胞，其也無法獲取毒性蛋白，后期研究人員希望能通過更為深入的研究來治療包括神經(jīng)變性疾病在內(nèi)的多種人類頑疾。