细胞衰老新发现:基因开关悄悄改变你的“生物钟”,让细胞提早变老!

来自Biochemistry and biophysics reports的这项突破性研究发现,细胞内一个叫TOP2B的基因,就像一个“时间齿轮”,一旦被CRISPR基因编辑技术“修理”后,即使在年轻的HEK 293T细胞中,也会大幅减少,并立即启动细胞的衰老程序。这不仅让细胞出现皱纹(ROS升高、衰老相关β-半乳糖苷酶活性增加),体内还发出衰老报警信号(p53、p21、p16等标记物显著升高)。更令人担忧的是,这些变老的细胞还会通过分泌信号,把衰老“传染”给周围的健康细胞。这意味着,理解TOP2B如何影响细胞衰老,可能为我们开发新的抗衰老疗法,尤其是针对那些不断增殖的细胞(比如皮肤、头发、免疫细胞),提供新的方向。未来,精准调控TOP2B,或许能成为保持细胞年轻态,延缓衰老的新策略。

DNA拓扑异构酶IIβ(TOP2B)在DNA结构、基因转录和基因组稳定性中扮演着关键角色。尽管其在神经元、心肌细胞等非增殖细胞中的功能已得到广泛研究,但TOP2B在增殖细胞(如HEK 293T细胞)中,特别是在细胞衰老和老化过程中的作用,此前仍不甚明朗。新的证据表明,TOP2B的表达水平随年龄增长而下降,并与多种年龄相关疾病有关,但其参与衰老的分子机制尚缺乏深入理解。本研究利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,特异性地删除了HEK 293T细胞中TOP2B基因启动子区域(-533至-481),该区域包含NF-Y和SP1等关键转录因子的结合位点,并负责TOP2B启动子的主要活性。删除该调控片段导致TOP2B表达显著降低。功能缺失的细胞表现出经典的衰老特征,包括活性氧(ROS)水平升高、衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)活性增加,以及p53、p21和p16等关键衰老标志物的上调。为了探究衰老的旁分泌效应,我们将TOP2B缺陷细胞的条件培养基添加至野生型HEK 293T细胞中,结果显示这些野生型细胞也出现了衰老样表型。这些发现提示,TOP2B表达的缺失与增殖细胞中衰老样表型的诱导密切相关,并且能够将衰老信号传递给邻近细胞。这项研究凸显了TOP2B在调节细胞衰老中未被充分认识的作用,并为理解其在增殖细胞类型中对年龄相关病理学的潜在贡献开辟了新的途径。此项工作由Biochemistry and biophysics reports发表。

📎 来源:Biochemistry and biophysics reports | 查看原文

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