干细胞研究与衰老机制探索的新范式2025-07-21 08:42:47
对于干细胞研究的另一个重大课题,就是干细胞与衰老的关联性。多年来,包括啮齿类哺乳动物在内的干细胞研究,为人类认识细胞和生命的本质,提供了许多重要的科学理论知识和研究策略。例如,中国科研人员培育成功的人猴嵌合体,利用相关模型在寿命更长的物种中生长出普通动物的器官,这样科学家们就可能开始探究哪些器官组织是衰老的关键?哪些信号参与了它们的“生老病死“,及其分子作用机制是什么?此外,中国充分利用航天高科技技术的优势,通过对干细胞的研究,拓展了我们对细胞和生命本质的认知。截至目前,中国已经在自己的太空站太空实验室里开展了针对育种、链霉菌、斑马鱼以及人iPSCs等的研究,并取得可喜成果,如中国航天育种让西北荒漠长出12000kg/hm2的耐盐小麦。由神舟十九号飞船携带人iPSCs太空实验样本于2025年4月30日顺利返回地球,正在地面进行进一步的研究分析;2025年4月24日发射的神舟二十号飞船又携带东亚三角涡虫进入中国太空实验室,对在基因组上与脊椎动物高度同源的这种食肉性动物,开始了微重力和强辐射等多种太空环境下的深入研究。涡虫是5.2亿年前就存在的古老生物,且具有旺盛的有性和无性繁殖能力,更为关键的是涡虫细胞具有惊人和无限的受损后修复和再生能力,其身体的任何一部分均可以在短期内重生成为一个新的完整个体。因此,我们关注其细胞再生甚至永生的机制是什么?涡虫全能干细胞是如何在特定状态下大量分裂增殖,并有序分化为不同的组织和器官,最终再生为一个完整的个体?
干细胞分化又是受到哪些分子的调控而有序停止的?除Wnt信号分子外,哪些信号通路和分子发挥启动、调控增殖和停止增殖以及无限循环的关键作用?它们是如何互作、共同调控干细胞分化和个体生长的?作为具有优势的发育生物学、干细胞、抗衰老研究的重要模型,高度进化保守的涡虫的这些关键信号与人类细胞相关分子信号的关联如何?在太空环境下,上述的一切现象及其分子调控机制将受到何种影响,其分子机制是什么?对地球生命有何借鉴?明确这些科学问题,不仅对于研究地球人类细胞的增殖和分化调控,对人类细胞衰老和细胞组织再生,乃至对人类“长生不老“的认知,以及遨游太空人员的健康长寿,同时将太空科研成果转化成为地球人服务之产品的众多研究和应用等等,对于基础科研、国民经济乃至人类社会,均具有十分重要的现实意义。
出自《干细胞与人类健康研究进展》 作者:潘杰,中山皓博.
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