大脑受损的能源生产可以解释为什么容易与年龄相关的疾病
旧的神经元中有缺陷的能源生产可能解释为什么我们的大脑很容易与年龄相关的疾病。索尔克的研究人员使用了一种新的方法来发现细胞从老年人mitochondria-the电站受损细胞,减少能源生产。更好的理解影响衰老的线粒体可以透露更多有关线粒体功能障碍之间的联系和与年龄相关的脑部疾病,如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。这项工作发表在细胞的报道2018年5月29日。
“大多数其他方法使用化学应力细胞资深作者说:“模拟老化生锈的计,索尔克教授的遗传学实验室。“我们的系统的优势显示发生了什么线粒体那个年龄自然,在人类的身体。”
发现细胞内线粒体、小结构,负责将食物转化为化学能可以使用我们的细胞。缺陷线粒体基因可能会导致疾病,但是研究人员还知道线粒体与衰老变得不那么有效,可以驱动与年龄相关的疾病。
在此之前,计实验室开发了一种方法来直接将皮肤细胞转化为神经元(被称为诱导神经元,或iNs)。大多数方法创建神经元从病人细胞依赖中介干细胞步骤(创建所谓的诱导多能干细胞),重置细胞衰老的标志。但是计实验室的iNs保留老化的迹象,包括基因活性的变化和细胞的细胞核,团队2015年报告。
在新研究中,研究人员要求线粒体的细胞是否还保留在转换过程中衰老的标志。利用人类的皮肤细胞收集年龄在0到89岁,从每个捐赠者iNs创建的团队,然后用各种方法来研究每组细胞的线粒体。
每个人的皮肤细胞中线粒体分离显示一些与年龄相关的变化。然而,一旦细胞直接转化为神经元,旧的捐助者线粒体明显不同。线粒体基因相关的能源被关闭和线粒体密度较低,更加分散,生成更少的能源。
“我们看起来at-functional几乎每个领域,遗传,和morphological-had缺陷,“杰罗姆·莫顿说,索尔克员工新论文的科学家和共同通讯作者。
研究人员推测,原因iNs的线粒体老化影响比皮肤细胞,神经元的线粒体更加依赖的线粒体能源的需求。“如果你有一个旧汽车引擎不好,每天坐在你的车库,没关系,”莫顿说。“但是如果你上下班的车,发动机成为一个大问题。”
这一发现表明老化会影响全身的器官不同。
研究人员接下来要开始他们的方法适用于研究与年龄相关的疾病,包括阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。在过去,线粒体缺陷涉及这些疾病。通过收集皮肤细胞从病人和创建iNs,团队可以看看神经元线粒体从这些疾病患者不同神经元线粒体从老年人的影响。
“没有其他体外人工神经元模型研究老化,“Yongsung Kim说,一名研究助理,这篇论文的第一作者。“所以我们的论文最大的影响是我们开发了一个工具,使我们能够研究神经系统老化和与年龄相关的疾病。"
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