治療多種疾病的一種潛在策略涉及針對衰老細胞。這些細胞 – 也稱為“殭屍細胞” – 停止繁殖，但無法像健康細胞通常那樣從體內清除。它們出現在許多疾病中，包括癌症、阿爾茨海默病以及整個衰老過程。儘管科學家們正在研究消除或修復這些細胞的方法，但主要的挑戰是在活組織內檢測它們而不干擾附近的健康細胞。
梅奧診所的研究人員在期刊中寫道 衰老細胞，描述了一種標記衰老細胞的新方法。他們的方法使用“適體”——可以折疊形成三維結構的合成 DNA 短片段。這些結構可以與細胞外表面的蛋白質結合。在小鼠細胞實驗中，研究小組從超過 100 萬億條隨機 DNA 序列中篩選出幾種稀有適體，能夠識別特定的表面蛋白並標記衰老細胞。
“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，”該研究的主要作者、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，但結果表明這種方法最終可以應用於人類細胞。”
一次偶然的談話如何引發合作
導致這個項目的想法始於梅奧診所的一名研究生在與同事的非正式討論中分享了一個奇怪的想法。
Keenan Pearson 博士最近從梅奧診所生物醫學科學研究生院獲得了學位，他一直與 Maher 博士合作研究如何將適體用於神經退行性疾病或腦癌。
與此同時，在樓上幾層樓，研究生同學 Sarah Jachem 博士正在研究員 Nathan LePraseur 博士的實驗室裡研究衰老細胞和衰老。
他們在一次科學會議上相遇，並就論文項目交換了想法。皮爾森博士想知道適體是否可以用於檢測衰老細胞。 “我認為這個想法很好，但我不知道準備衰老細胞來測試它們的過程，所以這是一次很好的經歷，”皮爾森博士說，他成為該出版物的主要作者。
導師支持學生的大膽想法
學生們將他們的概念帶給了他們的顧問和研究員達倫·貝克博士，他的工作重點是衰老細胞療法。馬赫博士回憶說，這個想法最初讓他覺得“瘋狂”，但值得探索。三位導師都支持這個提議。 “老實說，我們很喜歡這是學生們的想法以及兩個研究領域之間真正的協同作用，”馬赫博士說。
由於早期實驗產生了有希望的結果，兩人從他們的實驗室招募了更多的學生。當時的研究生 Brandon Wilbanks 博士、Luis Brito 博士和醫學博士生 Caroline Doherty 添加了新技術，包括先進的顯微鏡和其他組織類型。 “投入更多努力變得令人鼓舞，因為我們知道這是一個會成功的項目，”Yachim 博士說。
發現有關衰老細胞的新證據
除了提供標記方法之外，該研究還提供了對衰老細胞生物學的深入了解。 “到目前為止，還沒有區分衰老細胞的通用標記，”馬赫博士說。 “我們的研究旨在開放哪些表面分子靶向衰老細胞。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。”
研究小組發現，許多適體與小鼠細胞表面一種稱為纖連蛋白的不同類型的蛋白質結合。科學家們尚不清楚這種纖連蛋白變體與衰老有何關聯。然而，他的發現表明適體可能有助於定義衰老細胞的獨特特徵。
對人類健康的潛在應用
需要做更多的工作來找到能夠可靠地檢測人體組織中衰老細胞的適體。如果適體可以用於此目的，它們最終可以用於直接向這些細胞提供治療。 Pearson 博士指出，適配體比傳統抗體更便宜、更靈活，傳統抗體通常用於區分一種細胞類型和另一種細胞類型。
“這個項目展示了一個新概念，”馬赫博士說。 “未來的研究可能會擴展該方法，以包括與人類疾病中衰老細胞相關的應用。”
