老化和疾病研究的最大挑戰之一是追蹤衰老細胞。這些細胞通常被稱為“殭屍細胞”，停止分裂但拒絕正常死亡。隨著時間的推移，它們會在體內積累，並與癌症、阿茲海默症和老化過程本身等疾病有關。
科學家正在研究消除或修復這些有害細胞的方法，但仍存在一個主要障礙。研究人員很難可靠地識別隱藏在活組織中健康細胞中的衰老細胞。
DNA 適體幫助研究人員識別老化細胞
梅奧診所的一個團隊現在表示，他們已經找到了一個有前途的新策略。研究人員在《衰老細胞》雜誌上撰文，描述了一種使用稱為「適體」的分子來標記衰老細胞的技術。
適體是合成 DNA 的短鏈，可自然折疊成複雜的三維形狀。這些形狀使它們能夠與細胞表面上發現的特定蛋白質結合。
科學家利用小鼠細胞篩選了超過 100 兆個隨機 DNA 序列，並鑑定出了幾種可以與老化細胞相關蛋白質結合的稀有適體。一旦結合，適體就可以有效地標記細胞以進行識別。
「這種方法確立了一個原則，即適體是一種可用於區分衰老細胞和健康細胞的技術，」該研究的首席研究員、生物化學家和分子生物學家 Jim Maher 博士說。 “雖然這項研究只是第一步，但結果表明該方法最終可以應用於人類細胞。”
一次偶然的談話引發了發現
這個計畫始於梅奧診所研究生之間的一次隨意交談中分享的一個意想不到的想法。
基南皮爾遜博士博士，最近從梅奧診所生物醫學科學研究所獲得學位。在與馬赫合作期間，他正在研究如何使用適配體來對抗腦癌或神經退化性疾病。
在校園的其他地方，博士，當時也在完成研究生研究。莎拉·賈希姆博士他在內森·勒布拉瑟 (Nathan LeBrasseur) 的實驗室裡研究衰老和衰老細胞。
兩個學生在科學活動中相遇，他們開始討論他們的論文專案。皮爾森博士開始想知道適體技術是否可以用於識別衰老細胞。
該出版物的主要作者皮爾森博士說：“我認為這個想法很好，但我不知道準備衰老細胞進行測試的過程，而這正是莎拉的專業知識。”
研究人員正在追逐一個「瘋狂」的想法
學生們向他們的導師兼研究員達倫貝克博士提出了這個想法，他的工作重點是針對老化細胞的療法。
馬赫博士表示，這個概念最初聽起來“瘋狂”，但很有趣，值得進一步探索。導師們最終接受了合作。
博士：「坦白說，我們喜歡這是學生的想法以及兩個研究領域的真正協同作用，」馬赫說。
研究進展迅速。最初的實驗比預期更快地產生了令人鼓舞的結果，導致團隊從各個實驗室引進了更多的學生。
然後是研究生 Brandon Wilbanks 博士、Luis Prieto 博士。和醫學博士他的學生卡羅琳·多爾蒂（Caroline Doherty）貢獻了專業技術，包括改進的顯微鏡技術和對更廣泛的組織樣本的分析。
“更加努力的嘗試變得令人鼓舞，”賈希姆博士說，“因為我們可以知道它會成功。”
殭屍細胞生物學的新線索
這項研究可能提供的不僅僅是一種識別衰老細胞的新方法。它還揭示了有關細胞本身的資訊。
「迄今為止，還沒有表徵衰老細胞的通用標記，」馬赫說。 “我們的研究是關於衰老細胞上的目標表面分子的開放式研究。這種方法的美妙之處在於我們允許適體選擇要結合的分子。”
許多適體與纖維連接蛋白的變體結合，纖維連接蛋白是一種在小鼠細胞表面發現的蛋白質。研究人員尚未完全了解這種纖維連接蛋白變異體與老化有何關係，但這項發現可以幫助科學家更好地確定老化細胞的獨特之處。
老化和疾病治療的未來潛力
研究人員警告說，在適配體能夠可靠地識別人類老化細胞之前，還需要進行更多的研究。
然而，這項技術最終可能不僅僅是一種檢測工具。科學家相信，適配體有一天可以直接向衰老細胞提供治療，實現有針對性的治療方法。
Pearson 說，與通常用於區分不同細胞類型的傳統抗體相比，Dr. aptamers 更便宜、更具適應性。
「這個計畫引入了一個新概念，」馬赫博士說。 “未來的研究可能會擴展該方法在人類疾病中與衰老細胞相關的應用。”
