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9月13日《自然》杂志内容精选

表皮细胞更新的两种途径

皮肤表皮由基底层和多个上基底层组成。基底层含有增殖细胞,而上基底层则是终末分化的细胞,它们逐渐失去细胞核并从皮肤表面脱落。维持这一重要屏障的细胞来源于滤泡间表皮,但这一过程是仅涉及一组干细胞还是多种细胞,一直存在争议。Cédric Blanpain及其同事利用谱系追踪和数学模拟发现,小鼠尾巴皮肤中存在两类干细胞:一类是先前报道的特化前体细胞,另一类是慢循环干细胞,每年仅不对称分裂约4~6次。在稳态下,慢循环干细胞和特化前体细胞的不对称分裂分别产生瞬时扩增细胞和分化细胞。然而,在伤口愈合过程中,慢循环干细胞对组织修复和再生的贡献更大且更持久。

与干细胞和寿命相关的蛋白酶体

本期《自然》杂志的两篇论文探讨了蛋白酶体在寿命和干细胞功能中的作用。第一篇论文提出了一个可能的机制,解释为何去除线虫的增殖生殖细胞可延长寿命。携带glp-1(e2141)突变的线虫缺乏生殖细胞系,并将资源重新分配给体细胞,从而可能将资源投入寿命延长。它们的蛋白酶体活性增强6倍,同时与19S蛋白酶体亚基RPN-6和FOXO转录因子DAF-16表达增加相关的受损蛋白清除也增加6倍。RPN-6的异位表达足以延长线虫寿命并保护其免受蛋白毒性压力,表明RPN-6是纠正与年龄相关的蛋白稳态失调的候选靶点。第二篇论文提出,快速分裂的干细胞具有高蛋白酶体活性,通过清除受损蛋白来保护基因组和蛋白酶体的完整性。人胚胎干细胞表现出高26S/30S蛋白酶体活性,这种活性在诱导分化时降低。高蛋白酶体活性是由于19S亚基PSMD11/RPN-6表达增加以及FOXO4(胰岛素/IGF-1反应性转录因子,DAF-16的直系同源物)对其表达的调控。

慢性淋巴细胞性白血病中的抗原表达

慢性淋巴细胞性白血病(CLL)是西方国家最常见的白血病之一。B细胞抗原受体(BCR)的表达是该疾病的特征,但一直不清楚其恶性特征是否实际上由BCR信号传导驱动,从而由特定抗原驱动。现在,Hassan Jumaa及其同事在一类人类CLL病例中发现,BCR信号传导是重要的,但不依赖于外源抗原。相反,信号传导的激活涉及BCR的一个区域与同一受体不同区域上的“自身表位”结合。这一发现对理解CLL的病理机制和潜在的新型治疗方法具有重要意义。

“德朗热综合征”中的HDAC缺陷

黏连蛋白复合物对姐妹染色单体黏连、染色体分离以及基因表达和DNA修复等其他染色体过程至关重要。德朗热综合征(CdLS)是一种与严重认知缺陷和结构性出生缺陷相关的人类发育疾病,由编码黏连蛋白复合物或其调控因子NIPBL的基因突变引起。本研究发现,去乙酰化酶HDAC8是人类细胞中黏连蛋白的关键调控因子,并在来自不同家族的六名CdLS患者中发现了功能丧失型HDAC8突变。

低热量饮食并不能保证长寿命

限制食物摄入已被发现可在不同物种中延长寿命和改善健康。本文报告了一项对恒河猴进行热量限制长达23年的研究结果。如果从较大年龄开始,限制热量摄入不会提高生存率,但会改善代谢状况。采用热量限制饮食的年轻猴子表现出与年龄相关疾病发病时间推迟的趋势,但寿命并未增加。由于人类寿命研究不切实际,非人灵长类动物是最接近人类的模型,这些结果表明热量限制对长寿动物的影响远非简单。

通过细胞取代进行心脏修复

本研究将先前的发现推进了一步:胎儿心肌细胞移植可改善梗死心脏的功能,尽管对心脏机械性能影响较小。研究人员建立了心脏损伤的豚鼠模型,因为豚鼠的心率处于人心肌细胞可承受的上限,比常用的小鼠和大鼠的心率慢得多。他们发现,来自人胚胎干细胞的心肌细胞能够电整合到豚鼠心脏中,保护其免受心律失常。这是证明培养的人胚胎干细胞来源的心肌细胞可整合到成年心脏中的首个令人信服的证据,因此是向临床采用细胞替代疗法治疗心血管疾病迈出的重要一步。

(责任编辑:泉水)