您的肝脏不到三岁

您的肝脏不到三岁
人肝由具有不同量的DNA的细胞组成。大多数细胞只有两个DNA副本,如细胞用白色箭头指示。一些细胞积累了更多的DNA集,例如用黄色箭头指示的DNA。这些各种类型的细胞更新不同。信用:宝拉·海因克(Paula Heinke)

肝脏是一种必不可少的器官,可以照顾我们体内清除毒素。因为它不断处理有毒物质,因此可能会定期受伤。为了克服这一点,肝脏在器官之间具有独特的能力,可以在破坏后再生。因为随着年龄的增长,人体的大部分人体自我修复和再生能力都会下降,所以科学家们想知道肝脏的更新能力是否随着年龄的增长而降低。

在过去的研究方面,人类肝脏更新的性质仍然是一个谜,而动物模型则提供了矛盾的答案。“一些研究指出,肝细胞长寿的可能性,而另一些研究表明,我们很明显,如果我们想知道人类发生了什么,我们需要找到一种直接评估人类年龄的方法肝细胞,” Tu Dresden的再生疗法Dresden(CRTD)研究小组负责人Olaf Bergmann博士说。

人肝仍然是年轻的器官

由伯格曼博士领导的生物学家,物理学家,数学家和临床医生的跨学科团队分析了多个人的肝脏,这些人死于20至84岁。令人惊讶的是,该小组表明,所有受试者的肝细胞或多或少都相同。

伯格曼博士解释说:“无论您是20岁还是84岁,您的肝脏平均保持不到三年的历史。”结果表明,通过持续替换肝细胞来严格调节肝脏对人体需求的调整,即使在老年人中也可以维持此过程。这种持续的肝细胞替代对于肝脏再生和癌症形成的各个方面很重要。

肝细胞具有更多的DNA更新

但是,并非我们肝脏中的所有细胞都是年轻的。在更新本身之前,一小部分细胞可以生存10年。肝细胞的这种亚群比典型细胞具有更多的DNA。伯格曼博士解释说:“我们的大多数细胞都有两组染色体,但是随着年龄的增长,有些细胞会积聚更多的DNA。最终,这些细胞可以携带四个,八个甚至更多的染色体。”

“当我们比较典型随着细胞在DNA中更丰富的细胞,我们发现其更新的根本差异。典型的细胞每年大约更新一次,而DNA中更丰富的细胞可以驻留在伯格曼博士说:“随着这一比例随着年龄的增长而逐渐增加,这可能是一种保护性机制,可以保护我们免于积累有害突变。我们需要找出是否有类似的机制,在某些情况下可能会变成癌症。”

核辐射的教训

确定人类细胞的生物年龄是一项巨大的技术挑战,因为在动物模型中常用的方法不能应用于人类。

Bergmann博士的小组专门研究回顾性放射性碳分娩日期,并使用该技术评估人体组织的生物年龄。碳是无处不在的化学元素,形成了地球生命的骨干。放射性碳是多种类型的碳之一。它自然出现在大气中。植物通过与典型碳相同的光合作用将其融合在一起,并将其传递给动物和人类。放射性碳是弱的放射性和不稳定的。这些特征在考古学中被利用以确定古代样本的时代。

伯格曼博士说:“考古学家多年来成功利用了放射性碳的衰变来评估标本的年龄,一个例子是都灵裹尸布的约会。”“放射性碳的放射性衰减非常慢。它为考古学家提供了足够的分辨率,但对于确定人类细胞的年龄没有用。但是,我们仍然可以在研究中利用放射性碳。”

在1950年代进行的地上核试验将大量的放射性碳引入大气,植物和动物中。结果,在此期间形成的细胞在其DNA中具有更高量的放射性碳。

在1963年正式禁止地上核试验后,大气放射性碳的数量开始下降,掺入动物DNA中的放射性碳的数量也开始下降。大气和细胞放射性碳的值彼此很好地对应。

Bergmann博士解释说:“即使这些数量可忽略不计,我们也可以在组织样品中检测并测量它们。通过将值与大气放射性碳的水平进行比较,我们可以回顾性地建立细胞的年龄。”

直接来自源的无与伦比的见解

Bergmann组还探索了驱动其他被认为是静态组织的组织的机制,例如大脑或心脏。该团队以前曾在回顾展中使用他们的专业知识出生约会表明,新的大脑和心脏细胞的形成不限于产前时间,而是一生持续。目前,该小组正在调查新的人心肌是否患有慢性心脏病的人仍然可以产生。

Bergmann博士总结说:“我们的研究表明,在人类中直接研究细胞更新在技术上非常具有挑战性,但它可以为人体器官再生的基本细胞和分子机制提供无与伦比的见解。”

该研究发表在细胞系统


进一步探索

朝着可行的肝脏器官移植替代品

更多信息:Paula Heinke等人,成年人的二倍体肝细胞驱动生理肝更新,细胞系统(2022)。doi:10.1016/j.cels.2022.05.001
期刊信息: 细胞系统

引用:您的肝脏不到三岁(2022年5月31日)2022年5月31日从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-05-livers.html取出
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