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減緩細胞老化 陽明交大:在切絲蛋白

陽明交大生物醫學影像暨放射科學系教授李易展(左)1及實驗室學生。(陽明交大提供)
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【大紀元2021年07月20日訊】(大紀元記者林紫馨台灣台北報導)繼發現長壽基因後,陽明交大再發現細胞衰老的基因與分子機轉,讓延緩老化有更多的想像。由陽明交大、台北馬偕醫院、美國羅徹斯特大學及紐約市愛因斯坦醫學院組成的研究團隊發現,在細胞老化的過程中,利用基因剪輯技術剔除切絲蛋白-1後,可減少老化細胞的型態變化。

陽明交大指出,型態改變是細胞老化最直觀的特徵之一。由於肌動蛋白是構成細胞骨架的元素,研究團隊比較人體與動物的年輕與老化細胞發現,老化細胞比年輕細胞有更多的應力纖維,細胞形態也比較大。研究團隊接著從17個形成細胞骨架的肌動蛋白中,發現磷酸化後的切絲蛋白-1(cofilin-1),影響細胞內肌動蛋白的聚合與解聚速率,最終造成老化細胞的形狀擴張現象。

這項發現在利用基因剪輯技術剔除切絲蛋白-1後,可減少老化細胞的型態變化而獲得證實。陽明交大表示,調控切絲蛋白-1通常伴隨著p53、p16INK4、p27kip1基因表現,過去普遍認為p53與p16INK4與老化有關,但這項研究證實切絲蛋白-1其實是調控著p27kip1,延緩了細胞生長週期的停滯。

陽明交大生物醫學影像暨放射科學系教授李易展表示,切絲蛋白-1在哺乳動物細胞中很常見,在動物模型中觀察到,切絲蛋白-1調控p27kip1在腦、肺、肝、腎的訊息傳導路徑,當切絲蛋白-1被抑制時不僅減少細胞型態改變,也減緩p27kip1引發的衰老細胞週期停滯現象。

如果抑制切絲蛋白-1,是不是就可以讓細胞回春,讓生命返老還童?陽明交大指出,目前的研究結果,是可以短暫恢復細胞生長速率及降低老化相關標記,但過度抑制該蛋白,仍會使細胞生長停滯。因為年輕細胞也有基礎的表現量,因此預期是能使老化細胞的切絲蛋白降低到正常細胞的量即可。

這項研究已發表在《Aging Cell》。基於該研究結果,陽明交大也用於中草藥萃取物的篩選,發現確實有部分藥物可抑制老化細胞與小鼠組織切絲蛋白的量,並降低老化標記表現。這部分結果也發表於《Scientific Reports》,並已取得中華民國專利,也正申請美國、日本及中國大陸專利中。

人類肺部細胞切片,可以發現年紀越大,細胞衰老以及型態也變得更大。
人類肺部細胞切片,可以發現年紀越大,細胞衰老以及型態也變得更大。(陽明交大提供)
陽明交大生物醫學影像暨放射科學系教授李易展(左)1及實驗室學生。
陽明交大生物醫學影像暨放射科學系教授李易展(左)1及實驗室學生。(陽明交大提供)

責任編輯:呂美琪◇

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