让科学家惊讶的是 器官是年轻和年老细胞的混合物

科学家曾经认为神经元或心脏细胞是身体中最古老的细胞。现在，萨克研究所的研究人员发现老鼠的大脑，

肝脏和胰腺含有非常长寿的细胞和蛋白质——有些和神经元一样古老。结果显示，“年龄镶嵌现象”于2019年6月6日发表在《细胞代谢》杂志上。该团队的方法几乎可以应用于身体的任何组织，以提供关于非分裂细胞终身功能以及细胞如何失控的宝贵信息。衰老过程中蛋白质和重要细胞结构的质量和完整性。

资深作者、教授Salk副总裁兼首席科学官马丁海泽(Martin Hetzer)说：“我们惊讶地发现，细胞结构基本上和它们所生活的有机体一样古老。“这表明细胞的复杂性比我们之前想象的要大得多，思考大脑、心脏和胰腺等器官衰老的影响对我们来说很有吸引力。”

大脑中的大多数神经元在成年后不会分裂，因此它们会经历长寿和与年龄相关的衰退。然而，很大程度上由于技术限制，很难确定脑外细胞的寿命。

“生物学家曾问——生物体内的细胞有多大？人们普遍认为神经元是古老的，而身体中的其他细胞相对年轻，将在整个生物体的一生中再生，”Rafael Arrojo e Drigo说，他是Salk的第一作者和员工科学家。“我们开始研究某些器官是否有可能像大脑中的神经元一样长寿。”

因为研究人员知道大多数神经元在一生中不会被替换，所以他们用它们作为“年龄基线”来比较其他未分裂的细胞。该团队将电子同位素标记与混合成像方法(MIMS-电磁)相结合，对年轻和年老啮齿动物模型的大脑、胰腺和肝脏中细胞和蛋白质的年龄和周转进行可视化和量化。

为了测试他们的方法，科学家首先确定了神经元的年龄，并发现——正如怀疑的那样——它们和生物体一样古老。然而，令人惊讶的是，排列血管的细胞，叫做内皮细胞，和神经元一样古老。这意味着一些非神经元细胞在整个生命周期中不会自我复制或替代。

胰腺是负责维持血糖水平和分泌消化酶的器官，它还显示不同年龄的细胞。胰腺的一小部分被称为朗格汉斯岛，研究人员认为这是一个年轻和年老细胞相互关联的问题。一些释放胰岛素的细胞在整个生命周期中都在复制，并且相对年轻，而一些细胞不分裂，寿命也不长，类似于神经元。另一种叫做细胞的细胞根本没有分裂。这是胰腺年龄镶嵌现象的一个显著例子，即以长寿为特征的同一细胞群。

先前的研究表明，肝脏在成年后可以再生，因此研究人员选择了这个器官来观察相对年轻的肝细胞。令他们惊讶的是，发现健康成年小鼠的绝大多数肝细胞与动物一样古老，而具有血管和另一种肝细胞类型的星状细胞的细胞寿命要短得多。因此，出人意料的是，肝脏也表现出年龄镶嵌现象，这预示着研究这一器官再生的潜在新途径。

在分子尺度上，观察到的长寿细胞选择包括显示年龄镶嵌的蛋白质复合物。例如，胰腺和神经元中细胞的初级纤毛(细胞外的毛状附属物)包含寿命非常不同的蛋白质区域。与之形成鲜明对比的是，肝脏中的细胞根本不含长寿蛋白。

“得益于新的可视化技术，我们可以比以前更准确地确定细胞及其超分子复合物的年龄。这为研究正常和疾病状态下的所有细胞、组织和器官打开了一扇新的大门，”加州大学圣地亚哥医学院神经科学杰出教授、海泽研究的共同负责人马克埃利斯曼说。他的实验室，国家显微镜和成像研究中心，利用多尺度和多模式显微镜开发并提供了新的组织成像方法。这些方法提供了关键的新技术和支持技术，使这项研究得以实施。

Hetzer补充说：“确定成年生物中细胞和亚细胞结构的年龄，将为细胞维持和修复机制以及成年后累积变化对疾病健康和发展的影响提供新的见解。"最终目标是利用这些机制来预防或延缓器官衰老."

接下来，作者计划破译核酸和脂质之间的生命差异。他们还想知道年龄马赛克与健康和疾病的关系(比如二型糖尿病)。

其他作者包括萨尔克的斯瓦蒂泰亚吉；圣地亚哥加州大学的瓦达列夫-拉姆、兰扬拉玛钱德拉、托马斯迪林克、埃里克布松和塞巴斯蒂安潘；加州理工学院维多利亚孤儿；还有布里格姆妇女医院的克劳德莱赫内。

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