研究人员表明,引入的缓步动物蛋白质可以减缓人体细胞的新陈代谢

【字体: 时间:2024年03月28日 来源:AAAS

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  缓步蛋白质是减缓衰老过程和人类细胞长期储存技术的潜在候选者。

  

怀俄明大学的研究人员对缓步动物如何在极端条件下生存有了进一步的了解,并表明来自人类细胞中表达的微观生物的蛋白质可以减缓分子过程。

这使得缓步蛋白质在以减缓衰老过程和人类细胞长期储存为中心的技术中成为潜在的候选者。

这项新研究发表在《蛋白质科学》杂志上,研究了缓步动物在面临环境压力时进入和退出假死状态的机制。该研究由华盛顿大学分子生物学助理教授托马斯·布斯比(Thomas Boothby)实验室的高级研究科学家西尔维娅·桑切斯-马丁内斯(Silvia Sanchez-Martinez)领导,该研究提供了额外的证据,证明缓步蛋白质最终可用于为无法冷藏的人们提供挽救生命的治疗方法,并增强干细胞等细胞疗法的储存。

水熊虫体长不到半毫米,也被称为水熊,它们可以在完全干燥的情况下存活;被冻结到略高于绝对零度(大约零下458华氏度,所有分子运动都停止了);加热到华氏300度以上;辐射了几千倍,超出了人类的承受能力;甚至能在外太空的真空中生存。

根据威斯康星大学领导的这项新研究,它们通过进入一种被称为生物停滞的假死状态来生存,这种状态利用细胞内形成凝胶的蛋白质来减缓生命过程。该研究的共同作者来自英国布里斯托尔大学、圣路易斯华盛顿大学、加州大学默塞德分校、意大利博洛尼亚大学和荷兰阿姆斯特丹大学等机构。

桑切斯-马丁内斯是这篇论文的第一作者,他来自霍华德休斯医学研究所,加入了布斯比在华盛顿大学的实验室。

桑切斯-马丁内斯说:“令人惊讶的是,当我们将这些蛋白质引入人体细胞时,它们会凝结并减缓新陈代谢,就像缓步动物一样。”“此外,就像缓步动物一样,当你把含有这些蛋白质的人类细胞置于生物停滞状态时,它们会变得更能抵抗压力,从而赋予人类细胞一些缓步动物的能力。”

重要的是,研究表明整个过程是可逆的:“当压力减轻时,缓步动物凝胶溶解,人类细胞恢复正常的新陈代谢,”Boothby说。

研究人员总结道:“我们的发现为追求以诱导细胞甚至整个生物体的生物停滞为中心的技术提供了一条途径,以减缓衰老,增强储存和稳定性。”

Boothby团队之前的研究表明,水熊虫蛋白的天然和工程版本可以用来稳定一种重要的药物,这种药物用于治疗血友病和其他疾病,而不需要冷藏。

水熊虫在干燥后的生存能力让科学家们感到困惑,因为这种生物的生存方式似乎与其他一些能够进入假死状态的生物不同。


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