新的人源化小鼠使科学家更接近逆转衰老
诸平
据美国华盛顿州立大学（Washington State University简称WSU）2025年2月13日提供的消息,新的人源化小鼠使科学家更接近逆转衰老（New “Humanized” Mice Brings Scientists Closer to Reversing Aging）。
华盛顿州立大学（WSU）的研究人员已经培育出具有类似人类短端粒(human-like short telomeres)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。WSU的科学家们开发出了一种基因工程老鼠，可以帮助加速抗衰老研究。
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，在细胞水平上，衰老是由于端粒的缩短而逐渐发生的。端粒是染色体末端的保护帽，其功能就像鞋带尖，防止散开。随着时间的推移，端粒缩短，细胞失去了健康生长的分裂能力，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，WSU的一个研究小组发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项发现，为在未来的研究中利用这些基因工程小鼠铺平了道路。原文详见：Fan Zhang, De Cheng, Kenneth I. Porter, Emily A. Heck, Shuwen Wang, Hui Zhang, Christopher J. Davis, Gavin P. Robertson, Jiyue Zhu. Modification of the telomerase gene with human regulatory sequences resets mouse telomeres to human length. Nature Communications, 2025, 16: 1221. DOI: 10.1038/s41467-025-56559-6. Published: 04 February 2025. https://www.nature.com/articles/s41467-025-56559-6
参与此项研究的有来自华盛顿州立大学制药和药学科学院（Department of Pharmaceutical Sciences, College of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Washington State University, Spokane, WA, USA）、华盛顿州立大学埃尔森·弗洛伊德医学院（Department of Translational Medicine and Physiology, Elson S. Floyd College of Medicine, Washington State University, Spokane, WA, USA）以及美国宾夕法尼亚州立大学医学院（Department of Pharmacology, Pathology, Dermatology, and Surgery, Pennsylvania State University College of Medicine, Hershey, PA, USA）的研究人员。
在华盛顿州立大学制药和药学科学院（WSU College of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences）朱继岳（Jiyue Zhu音译）教授的带领下，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，老鼠的端粒比人类长10倍。
朱继岳说：“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体组织中不表达。我们的论文表明，它们表现出类似人类的端粒。现在，我们的目标是观察这些老鼠如何变老。”
对癌症和寿命研究的启示（Implications for Cancer and Longevity Research）
它们被称为“HuT”小鼠，因为它们具有人类的端粒，这使朱教授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和影响人类寿命，以及探索延长个人健康的策略，使其免于与年龄有关的疾病。
这项工作对未来药物开发与治疗的发展都具有重要意义。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。朱教授指出，许多疾病起源于细胞水平，因此靶向药物是一种共同的策略。
Fig. 2 Jiyue Zhu and a student work in the laboratory. Credit: Washington State University
端粒酶（Telomerase）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。”
该小鼠模型允许进行多种衰老研究，朱教授说。他的合作者之一，华盛顿州立大学埃尔森·弗洛伊德医学院（WSU Elson S. Floyd College of Medicine）的研究员克里斯托弗·戴维斯（Christopher Davis），擅长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（A Decade of Research in the Making）
20世纪90年代中期，朱继岳开始在诺贝尔奖获得者伊丽莎白·布莱克本（Elizabeth Blackburn, Nobel Prize for Physiology or Medicine in 2009）和迈克尔·毕晓普（J. Michael Bishop，Nobel Prize for Physiology or Medicine in 1989）的指导下进行端粒研究，他们都是了解端粒与癌症的先驱。朱继岳于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。朱继岳说：“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。老鼠在器官结构、基因和基因组成方面与人类相似。”
朱继岳说，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老鼠，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。”
朱继岳获得了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。这笔资金包括来自美国国家老龄化研究所（National Institute on Aging）、美国国家综合医学科学研究所（National Institute of General Medical Sciences）和美国国防部（U.S. Department of Defense）的资助，后者研究端粒长度如何影响黑色素瘤癌细胞（melanoma cancer cells）。
这项工作得到了美国国立卫生研究院（NIH Grants R21OD021432, R01AG073423, and R35GM149529）、美国国防部以及斯波坎县卫生科学与服务管理局（HSSA）授予的团队科学奖｛Team Science Award (ME220261) from Department of Defense and Health Sciences & Services Authority (HSSA) of Spokane County｝的支持或资助。
上述介绍仅供参考，欲了解更多信息敬请注意浏览原文和相关报道。
WSU scientists create genetically engineered mice to study cellular aging. Feb 4 2025
WSU researcher pioneers new study model with clues to anti-aging. Communications staff, Washington State University. February 4, 2025.
Telomeres shorten with each cell division, serving as biomarkers of aging, with human tissues exhibiting short telomeres and restricted telomerase expression. In contrast, mice have longer telomeres and widespread telomerase activity, limiting their relevance as models for human telomere biology. To address this, we engineer a mouse strain with a humanized mTert gene (hmTert), replacing specific non-coding sequences with human counterparts. The hmTert gene, which is repressed in adult tissues except the gonads and thymus, closely mimics human TERT regulation. This modification rescues telomere dysfunction in mTert-knockout mice. Successive intercrosses of Terth/- mice stabilized telomere length below 10 kb, while Terth/h mice achieve a human-like average length of 10–12 kb, compared to 50 kb in wildtype mice. Despite shortened telomeres, Terth/h mice maintain normal body weight and cell homeostasis. These mice, with humanized telomere regulation, represent a valuable model to study human aging and cancer.
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自诸平科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-212210-1473122.html?mobile=1
收藏
