德黑兰（ANA）——较小的核仁可以减缓衰老，充当“死亡计时器”，而较大的核仁则通过使rDNA不稳定导致细胞死亡。
根据威尔康奈尔医学院（Weill Cornell Medicine）研究人员的发现，维持细胞核内致密结构——核仁的小尺寸可能是保持细胞年轻的关键。这些发现是在酵母中揭示的，酵母是一种以其在制作面包和啤酒中的作用而闻名的模式生物，但在细胞水平上与人类惊人地相似。该研究结果发表在《自然·衰老》（Nature Aging）期刊上。
这项研究可能会带来新的长寿治疗方法，从而延长人类寿命。它还建立了一个死亡计时器，揭示了细胞在死亡前还能存活多长时间。
随着人们年龄的增长，他们更容易患上癌症、心血管疾病和神经退行性疾病等健康状况。“衰老是这些疾病的最大风险因素，”威尔康奈尔医学院病理学和实验室医学教授杰西卡·泰勒博士（Dr. Jessica Tyler）说，“与其分别治疗每种疾病，更好的方法是开发一种疗法或补充剂，通过防止导致这些疾病的潜在分子缺陷来推迟它们的发生。” 核仁可能是关键所在。
细胞核包含细胞的染色体，而核仁则是核糖体DNA（rDNA）的所在地。核仁隔离了编码核糖体RNA部分的rDNA，后者是蛋白质合成机器的一部分。由于其重复性，rDNA是基因组中最脆弱的部分之一，更难以维护和修复。如果rDNA受损无法准确修复，可能会导致染色体重排和细胞死亡。
从酵母到蠕虫再到人类，在衰老过程中，核仁会逐渐扩大。相反，像限制热量摄入这样的抗衰老策略会使核仁变小。“限制热量摄入会产生许多不同的效果，没有人确切知道它是如何延长寿命的，”泰勒博士说。
泰勒博士和博士后研究员伊格纳西奥·古铁雷斯博士（Dr. J. Ignacio Gutierrez），该论文的第一作者，怀疑保持核仁小尺寸可以延缓衰老。为了验证这一想法，他们设计了一种人工方法，将rDNA固定在酵母细胞核膜周围，以便控制其固定和不固定的时间。“我们系统的优点在于我们可以将核仁大小与其他所有抗衰老策略的影响隔离开来，”古铁雷斯博士说。
研究人员发现，固定核仁足以使其保持紧凑，小核仁延迟衰老的程度与限制热量摄入相当。
有趣的是，核仁在整个生命周期中的增长速度并不一致。在细胞老化的过程中，核仁大部分时间都保持较小，但在达到某个核仁大小阈值时，核仁突然开始迅速增长并扩展到更大的尺寸。细胞在达到这一阈值后平均只能再进行大约五次细胞分裂。
“当我们看到核仁大小并不是线性增加时，我们就知道一定有重要的事情发生了，”古铁雷斯博士说。超过阈值似乎起到了死亡计时器的作用，倒数着细胞生命的最后时刻。
随着年龄的增长，DNA会积累损伤，其中一些对细胞来说可能是毁灭性的。在测试中，研究团队发现大核仁比小核仁具有更不稳定的rDNA。此外，当结构变大时，通常被排除在核仁之外的蛋白质和其他因素不再被阻挡在外。就像核仁变得“漏气”，让分子进入并破坏脆弱的rDNA一样。
“凝聚体的整个目的是分离生物反应以帮助它们高效工作，但现在当其他蛋白质进入核仁时，它会导致基因组不稳定，从而触发寿命的终结，”泰勒博士说。这些蛋白质可能会引发灾难性的问题，如染色体重排的积累。
接下来，研究人员计划研究核仁对人类干细胞衰老的影响。干细胞之所以特殊，是因为它们具有替代其他细胞类型的潜力。但最终，干细胞会停止分裂，因此研究人员希望利用该项目获得的知识使它们持续更长时间。
“我很高兴我们能够将核仁结构与修复过程联系起来，这种方式可以从酵母保守到人类，”古铁雷斯博士说。
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