一种能够选择性清除衰老细胞的技术已经被开发出来,有望为老年性疾病治疗提出新的愿景。


蔚山科学技术院化学系 Yoo Jahyung 教授团队与建国大学 Jung Hyewon 教授团队,通过在衰老细胞线粒体内部形成人工蛋白质,开发出了选择性清除衰老细胞的技术。


该技术能够选择性靶向在衰老细胞膜上过度表达的受体,并且可以利用相较于正常细胞更高水平表达的活性氧来形成人工蛋白质结构体,从而在不对正常细胞产生不良影响的情况下,只选择性清除衰老细胞。


随着人类逐渐老化,正常细胞转变为癌细胞的可能性增大,为阻止向癌细胞发展,细胞会自发转变为衰老细胞。然而,衰老细胞的积累会引发各种炎症,成为老年性疾病的病因。

通过靶向衰老细胞内线粒体的自组装体诱导衰老细胞凋亡的研究示意图。

通过靶向衰老细胞内线粒体的自组装体诱导衰老细胞凋亡的研究示意图。

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研究团队为治疗老年性疾病,开展了能够靶向衰老细胞的方法研究。


以碳为基础的“有机分子”由能够形成二硫键的部分和能够靶向衰老细胞的部分构成。二硫键是硫原子之间经过氧化过程形成的键,类似活性氧的物质可以促进这种氧化。


活性氧是细胞利用氧气过程中产生的副产物,而衰老细胞内线粒体中,这类活性氧会被过度表达。过度表达的活性氧会促进二硫键的形成,进而促使分子之间结合,形成低聚物(寡聚体)。


研究团队开发出一项技术,通过低聚体的自组装,在其表面生成呈螺旋结构的“α螺旋”人工蛋白质。这类结构体会与线粒体膜强力结合并破坏其膜结构,从而诱导细胞发生凋亡。


研究团队将该技术应用于老年性干性黄斑变性小鼠模型,确认衰老细胞被高效清除,视网膜组织功能恢复到正常范围。同时,在自然老化小鼠模型的视网膜组织中,也确认了衰老细胞被选择性清除。


化学系 Yoo Jahyung 教授表示:“我们在实际实验小鼠中确认,通过靶向衰老细胞的线粒体并诱导功能障碍,可以选择性地清除衰老细胞。此类方法不同于现有的抗衰老治疗药物,将为老年性疾病治疗提出新的范式。”


共同研究者 Fusion Biotech 代表 Kim Chaegyu 表示:“通过靶向细胞内细胞器,可以将毒性问题降至最低,并获得较宽的治疗剂量范围(therapeutic window),预计今后在设计临床前及临床试验时将具备有利条件。”


本研究成果在科学技术信息通信部和韩国研究财团中坚研究项目以及生物·医疗技术开发事业的支持下完成,并已于9月4日在线发表在美国化学学会旗下、在化学领域享有盛誉的学术期刊《Journal of the American Chemical Society》上。





本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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