美国哈佛大学的研究团队,近日发现一组能恢复老鼠「端粒」长度的小分子,团队计画未来能调节端粒的长度,借此逆转生物体的老化过程,以及端粒变短造成的不良印象。
端粒(Telomere)是存在于细胞染色体末端的一小段DNA,它与端粒结合蛋白一起,可以保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。端粒的长度反应了细胞复制的能力,细胞每分裂一次,端粒就会缩短一点。一旦端粒消耗殆尽,细胞就会进入衰老状态。而端粒的尾端有一种被称为「端粒酶」的物质,能减缓端粒变短。
端粒又被称作细胞的「生命时钟」,而逆转时钟,就成了许多研究人员的目标。该团队的高级研究者、来自波士顿儿童医院的Suneet Agarwal表示:「自端粒被确定以来,涌入了大量的生物技术初创公司和大量的投资,但是最终都没有取得成功。市场上也没有相关的药物,公司倒闭了一家又来新的一家。」
但是他认为,团队掌握了关键技术,有望反转细胞老化过程。研究人员发现了PAPD5的小分子抑制剂,该抑制剂在体外,能让干细胞模型恢复端粒活性。
Agarwal在过去十年里一直在研究端粒酶的生物学,早在2015年,他和他的团队就发现了一种名为PARN的基因,在端粒酶的作用中起着重要作用。
在新的研究中,哈佛大学的研究人员筛选了超过10万种已知的化学物质,寻找能够保护PARN健康功能的化合物。他们发现,透过抑制一种叫做PAPD5的酶,可以达到目的,这种酶的作用是解开PARN并破坏端粒酶RNA的稳定。
该论文的第一作者,来自哈佛医学院的Neha Nagpal表示:「我们认为我们针对PAPD5进行抑制,我们可以保护端粒酶的RNA,恢复端粒酶的正常平衡。」
团队透过小鼠进行实验,发现这种治疗方法能恢复干细胞的端粒长度,并且对囓齿动物没有任何不良影响。目前,团队正在证明这些小分子是一种安全有效的方法,可以对先天疾病,甚至对衰老问题起到减缓作用。
Agarwal表示:「我们设想这些将成为一类新的口服药物,针对全身的干细胞。我们预计,恢复干细胞的端粒将增加血液、肺部和器官的组织再生能力。 」