第一个真正具有人源端粒的小鼠模型

华盛顿州立大学的研究人员已经培育出具有类似人类短端粒的HuT小鼠，为衰老、癌症和长寿的开创性研究提供了可能。这项创新可能会带来新的治疗方法，保护端粒并延长健康寿命。

在全球范围内，研究人员正在努力解开在细胞水平上延长人类寿命的秘密。衰老是由端粒的缩短逐渐发生的，端粒是染色体末端的保护帽，其功能类似于鞋带尖，防止染色体“散开”。随着时间的推移，端粒缩短，细胞失去健康分裂的能力，一些细胞最终开始死亡。

然而，在细胞水平上研究人类端粒一直是一个挑战。

现在，华盛顿州立大学的一个研究小组在《Nature Communications》杂志上发表的一项研究为利用这些基因工程小鼠铺平了道路。

在华盛顿州立大学药学院和制药科学教授Jiyue Zhu的带领下，研究小组培育出了具有类似人类短端粒的小鼠，从而可以研究人体和器官内发生的细胞衰老。正常情况下，小鼠的端粒比人类长10倍。

“这是第一个真正具有人源端粒的小鼠模型，因为在这个模型中，端粒酶在成人组织中不表达。”Jiyue Zhu说，“我们的研究显示，这些小鼠表现出类似人类的端粒行为。现在，我们的目标是观察这些小鼠是如何衰老的。”

对癌症和寿命研究的启示

这些小鼠被称为HuT小鼠，因为它们具有人类端粒，使Jiyue Zhu的团队能够推进多个研究项目。重点领域包括研究短端粒如何降低患癌症的可能性以及如何影响人类寿命，同时探索延长健康寿命的策略——即没有与年龄相关的疾病的状态。

这项工作对未来药物和治疗的发展具有重要意义。从长远来看，它可能为旨在激活细胞以保护端粒的抗衰老策略铺平道路，并可能延长寿命。Jiyue Zhu指出，许多疾病起源于细胞水平，因此靶向药物是一种常见的策略。

端粒酶的水平至关重要，因为癌细胞分裂迅速，需要大量的端粒酶来维持它们的端粒。“我们的目标之一是减少癌细胞中端粒酶的表达，这是一个活跃的研究领域。”Jiyue Zhu说。

该小鼠模型允许进行多种衰老研究。Jiyue Zhu的合作者之一、华盛顿州立大学埃尔森·弗洛伊德医学院的研究员克里斯托弗·戴维斯研究睡眠如何影响人类健康。该小组将使用HuT小鼠来观察睡眠剥夺和其他生活压力如何影响端粒调节和衰老。

酝酿中的十年研究

20世纪90年代中期，Jiyue Zhu开始在诺贝尔奖获得者Elizabeth Blackburn和. Michael Bishop的指导下进行端粒研究，他们都是了解端粒与癌症的先驱。朱于2014年加入华盛顿州立大学。

HuT小鼠的发展始于10年前，当时他和其他研究人员对人类端粒调控及其与动物的不同有了更深入的了解。以前，端粒如何调节人类衰老过程只能通过培养皿中分离的人类细胞来研究。“这个小鼠模型是完全不同的，因为它允许我们观察整个生物体的衰老过程。”Jiyue Zhu说，“小鼠在器官结构、基因和基因组成方面与人类相似。”

Jiyue Zhu说，华盛顿州立大学的研究小组希望最终能与其他研究小组分享这些小鼠，以帮助推进衰老、人类寿命和癌症的研究。“有成千上万的人在研究衰老和癌症，我们相信新的小鼠模型为全世界的科学家探索这些过程提供了一个有价值的工具。”

Jiyue Zhu获得了500万美元的资助，用于进一步开发模拟人类复制衰老的小鼠模型以及研究癌症的影响。这笔资金包括来自国家老龄化研究所、国家综合医学科学研究所和美国国防部的资助，后者研究端粒长度如何影响黑色素瘤癌细胞。