RNA分子通常被视为短寿命的分子,它们会根据环境条件不断重建。然而,这项新研究却打破了这一传统认知,揭示了大脑衰老过程中的一个全新视角。
人体大多数细胞会定期更新以保持活力,但大脑中的神经细胞却是个例外。这些细胞在整个生命周期中都不会更新,却能维持正常的工作状态。此次研究的关键发现者,埃尔朗根-纽伦堡大学的Tomohisa Toda博士表示:“神经元的老化是阿尔茨海默病等神经退行性疾病的重要风险因素。因此,理解细胞衰老过程及其维持功能的关键要素,对于开发有效治疗策略至关重要。”
在这项研究中,Toda博士及其团队与奥地利科技研究所的Martin Hetzer教授团队紧密合作,首次发现某些核糖核酸分子在保护遗传物质的过程中具有与神经元相匹敌的长寿属性。令人惊讶的是,与频繁更换的DNA不同,这些特定的RNA分子能够在神经元中保持长期稳定存在。
为确定这些RNA分子的寿命,研究者巧妙地使用了荧光标记技术,在小鼠脑细胞中追踪它们的存续情况。结果显示,即使在相当于人类七旬老人的两岁小鼠体内,也能发现带有荧光标记的长寿命RNA(LL-RNA)。更令人惊奇的是,这种LL-RNA不仅存在于成熟的神经元中,还在大脑的成体神经干细胞中被发现。
进一步研究揭示,LL-RNA往往定位于细胞核内,与染色质紧密结合。染色质是由DNA和蛋白组成的复合物,它浓缩后会形成染色体。这暗示着LL-RNA在调节染色质方面可能发挥着关键作用。为了验证这一假设,研究者在体外实验中降低了成年神经干细胞模型中LL-RNA的浓度,结果观察到染色质的完整性受到了严重损害。
Toda博士对此解释道:“我们已经有充分证据表明,LL-RNA在维护基因组稳定性以及神经细胞的长期生存中发挥着核心作用。未来的研究将深入探索LL-RNA长期稳定存在的生物物理机制,并揭示其在染色质调控中的更多生物功能细节,以及衰老过程对这些精细调控机制的影响。”
这项研究不仅为我们理解大脑衰老过程提供了新的视角,也为开发针对神经退行性疾病的有效治疗策略提供了新的可能。