Ein University of Arizona-led-research-team eine Herausforderung für das traditionelle Verständnis der zellulären Schlaf und entdeckt neue Informationen, die dazu führen könnten, die Interventionen in den Alterungsprozess.
Wie wir Altern, mehr und mehr von unseren Zellen geben Sie einen Koma-ähnlichen Zustand, genannt Altern, und können sich nicht mehr teilen. Ansammlung von alternden Zellen beeinträchtigt die normale Gewebe-Funktion, die weiter fördert das Altern. Hingegen viele andere Zellen in unserem Körper sind in einem Schlaf-ähnlichen Zustand, genannt Stille. Diese Zellen können geweckt werden, sich zu teilen in Reaktion auf einen Auslöser, wie eine Wunde, zum Beispiel. Reversible Ruhe ist entscheidend für die Reparatur von Gewebe und Stabilität.
Das team fand heraus, dass, im Gegensatz zu dem traditionellen Verständnis, wie Zellen fallen in tiefen Schlaf, riskieren Sie ein Abrutschen in die völlige Schließung.
„Früher dachten die Menschen Zellen geschlafen um sich zu schützen, gehen in einen Koma-ähnlichen Zustand, denken diese beiden Dinge sind das Gegenteil“, sagte Papier co-Autor Guang Yao, associate professor in der Abteilung der Molekularen und Zellulären Biologie, die führt das Labor produziert die Forschung. „Aber wir haben gezeigt, dass der Schlaf hat unterschiedliche Ebenen, und wenn es geht zu tief, es wird schließlich in ein Koma-ähnlichen Zustand der Abschaltung.“
Forscher haben auch entdeckt, dass die Muster der gen-expression kann ein signal, wie tief die Zelle schlafen. Lernen zu manipulieren, um die Tiefe des zellulären Schlaf führen könnte-aging-Interventionen.
„Wenn Sie verstehen, die mechanik des Alterns, Sie könnten in der Lage sein, um umzukehren oder zu verlangsamen,“ sagte Kotaro Fujimaki, Doktorand und erste Autor auf dem Papier, heute veröffentlicht in der peer-reviewed journal Proceedings of the National Academy of Sciences, oder PNAS.
Die Forscher allmählich schob Zellen in den Schlaf Zunehmender Tiefe mit der Pharmaindustrie. Gen-Expressionsmuster zeigte, dass als Zelle der Schlaf vertieft, seine Fähigkeit zu brechen und recyceln zellulären material, genannt die lysosomale-autophagie-Funktion, auch fiel. Folglich Zellen unterzog schädlichen chemischen Instabilität und stress, die können schließlich zu einem Koma-ähnlichen Zustand.
Alternativ, wenn die Forscher, erhöht das zelluläre recycling-Funktion, die Sie beobachtet reduzierten zellulären stress. Die Zellen, die auch schrittweise verschoben in einen flacheren Schlaf, so dass Sie leichter zu wecken und zu teilen.
„Durch die änderung dieses recycler-Funktion, können wir modulieren die Tiefe des zellulären schlafen“, sagte Fujimaki.
Indem Sie analysieren, wie genexpressionsmuster verändert, wie die Zellen gehen in tieferen Schlaf, erstellte das team ein prädiktives Modell zuordnen können Zellen, die Schlaf Tiefe Noten zwischen 1 bis 10, die angewendet werden können, um verschiedene Zelltypen. Mit diesem Modell hat das team auch Zellen identifiziert, die in der Koma-ähnlichen Zustand und nehmen an die Alterung. Dies deutet darauf hin, dass die Zellen im deep-sleep-ähnliche Genexpression Merkmale auf, wie jene im shutdown-und Alterungsbeständigkeit.
Wie ein dimmer-Schalter, zelluläre schlafen, schließlich gibt es auf ein Spektrum von zellulären Funktion zwischen on-Zustand (division) und off-state (shutdown), ein neues Paradigma vorgeschlagen, das Forschungs-team.
„Der dimmer steuert, wie schwierig es ist, zu wecken, die Zelle zu sichern, die für die Gewebereparatur und-regeneration,“ Yao sagte.