科学家揭开“未老先衰”背后原因
美国科学家近日为儿童早衰症（HGPS）的病因找到了新的线索，他们研究发现，一种名为progerin的蛋白能够“诱惑”干细胞误入歧途，成长为错误类型的细胞。这一研究同时也可为理解正常的老化提供帮助。相关论文3月2日在线发表于《自然—细胞生物学》（Nature Cell Biology）上。
患有早衰症的儿童易发骨质疏松症和动脉硬化症等疾病，并且通常在十几岁时就会因心脏病而死亡。2003年，科学家确定蛋白progerin与此病有关。Progerin是lamin A蛋白的错误版本，通常情况下，lamin A帮助巩固细胞核，但是progerin却会导致畸形的细胞核和高于正常水平的DNA损伤。不幸的是，几年来科学家对于progerin的了解仅限于此。
在最新的研究中，美国国立癌症研究所的细胞生物学家Paola Scaffidi和Tom Misteli利用遗传技术使培养的皮肤细胞制造progerin蛋白，他们随后测量了基因活性的变化。结果发现，在1000多个因progerin而改变活性水平的基因中，有一些属于能帮助促进干细胞特化为多种类型细胞的Notch生化路径。
进一步的研究发现，progerin会破坏间质干细胞（mesenchymal stem cells）的形成，诱使干细胞形成血管细胞，而不是骨细胞、肌细胞及脂肪细胞。而那些确实转变成骨细胞的干细胞活性会异常活跃。
研究人员还发现，由progerin产生的干细胞很难转化为脂肪细胞，这也解释了为什么早衰症儿童皮下脂层缺失，导致皮肤变薄。另外，那些含有过分活跃Notch路径的细胞表现出与progerin相似的干扰效果，表明progerin可能正是通过“点燃”Notch路径起作用的。
此次研究结果还有助于更深入地理解正常的老化。Scaffidi和Misteli曾于2006年发现，即使正常细胞也会产生少量的progerin，新的研究表明，这少量的progerin可能破坏了干细胞替换损伤和死亡细胞的能力，从而促进了老化。
美国缅因州杰克逊实验室的发育生物学家Thomas Gridley认为，“这一研究结果具有很重要的意义。”
目前，第一个意在减轻儿童早衰症症状的药物试验已经开始。不过新加坡医学生物学研究所的发育生物学家Colin Stewart表示，这些药物主要标靶progerin，而此次发现则表明能干扰Notch路径的化合物同样值得研究。（科学网 梅进/编译）
生物谷推荐原始出处：
（Nature Cell Biology），doi:10.1038/ncb1708，Paola Scaffidi，Tom Misteli
Lamin A-dependent misregulation of adult stem cells associated with accelerated ageing
Paola Scaffidi & Tom Misteli
Top of pageThe premature-ageing disease Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome (HGPS) is caused by constitutive production of progerin, a mutant form of the nuclear architectural protein lamin A. Progerin is also expressed sporadically in wild-type cells and has been linked to physiological ageing. Cells from HGPS patients exhibit extensive nuclear defects, including abnormal chromatin structure and increased DNA damage6. At the organismal level, HGPS affects several tissues, particularly those of mesenchymal origin7. How the cellular defects of HGPS cells lead to the organismal defects has been unclear. Here, we provide evidence that progerin interferes with the function of human mesenchymal stem cells (hMSCs). We find that expression of progerin activates major downstream effectors of the Notch signalling pathway. Induction of progerin in hMSCs changes their molecular identity and differentiation potential. Our results support a model in which accelerated ageing in HGPS patients, and possibly also physiological ageing, is the result of adult stem cell dysfunction and progressive deterioration of tissue functions.
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