간은 우리 몸에서 독소를 제거하는 중요한 기관입니다. 독성 물질과 지속적으로 접촉하기 때문에 정기적으로 감염될 가능성이 높습니다. 이 문제를 해결하기 위해 간은 손상 후 자체적으로 재생하는 장기 중 고유한 능력을 가지고 있습니다. 스스로 치유하고 재생하는 신체 능력의 대부분은 나이가 들면서 감소하기 때문에 과학자들은 간의 재생 능력도 나이가 들면서 감소하는지 궁금해했습니다.

인간의 간 재생의 본질 또한 미스터리로 남아 있습니다. 동물 모델은 상반된 답변을 제공했습니다. 일부 연구에서는 간세포가 오래 살 수 있다고 제안한 반면 다른 연구에서는 일관된 변화를 보였습니다. Dr. CRTD) TU 드레스덴에서.

인간의 간은 아직 어린 기관이다

Bergmann 박사가 이끄는 생물학, 물리학자, 수학자, 의사로 구성된 다학제 팀은 20세에서 84세 사이에 사망한 여러 개인의 간을 분석했습니다. 놀랍게도 팀은 모든 사람들의 간 세포가 거의 같은 나이임을 보여주었습니다.

Bergman 박사는 “20세이든 84세이든 간에 간은 평균적으로 3년 미만으로 유지됩니다.”라고 설명합니다. 결과는 신체의 필요에 대한 간 질량의 조정은 간세포의 지속적인 교체에 의해 엄격하게 조절되며 이 과정은 노인에서도 발생함을 보여줍니다. 간세포의 이러한 지속적인 교체는 간 재생 및 암 형성의 다양한 측면에 중요합니다.

더 많은 DNA를 가진 간 세포는 덜 재생됩니다

그러나 간에 있는 모든 세포가 젊지는 않습니다. 세포의 작은 부분은 스스로 재생되기 전에 최대 10년 동안 살 수 있습니다. 간세포의 이 부분집단은 일반적인 세포보다 더 많은 DNA를 가지고 있습니다. 대부분의 세포에는 두 세트의 염색체가 있지만 일부 세포는 나이가 들어감에 따라 더 많은 DNA를 축적합니다. 궁극적으로 이 세포는 4개, 8개 또는 그 이상의 염색체 세트를 보유할 수 있습니다.”라고 Bergman 박사는 설명합니다.

전형적인 간세포를 DNA가 풍부한 세포와 ​​비교했을 때, 우리는 재생에서 상당한 차이를 발견했습니다. 일반적인 세포는 약 1년에 한 번 재생되지만 DNA가 풍부한 세포는 최대 10년 동안 간에 남아 있을 수 있습니다.”라고 Bergmann 박사는 말합니다. 이 비율은 나이가 들어감에 따라 점차적으로 증가하기 때문에 이것이 메커니즘일 수 있습니다. 유해한 돌연변이의 축적.어떤 경우에는 암으로 발전할 수 있는 만성 간 질환에도 유사한 기전이 있는지 알아야 합니다.

핵폭발의 교훈

인간 세포의 생물학적 나이를 결정하는 것은 동물 모델에서 일반적으로 사용되는 방법을 인간에게 적용할 수 없기 때문에 엄청난 기술적 도전입니다.

Bergmann 박사의 그룹은 소급 방사성 탄소 연대 측정을 전문으로 하며 이 기술을 사용하여 인간 조직의 생물학적 나이를 평가합니다. 탄소는 지구 생명체의 중추를 형성하는 유비쿼터스 화학 원소입니다. 방사성 탄소는 다양한 유형의 탄소 중 하나입니다. 대기 중에 자연스럽게 나타납니다. 식물은 일반적인 탄소와 마찬가지로 광합성을 통해 이를 흡수하여 동물과 인간에게 전달합니다. 방사성 탄소는 방사성이 약하고 불안정합니다. 이러한 특성은 고고학에서 고대 표본의 나이를 결정하는 데 사용됩니다.

Bergman 박사는 “고고학자들은 표본의 나이를 평가하기 위해 수년 동안 방사성 탄소 분해를 성공적으로 사용해 왔습니다. 그 중 한 예가 토리노의 수의의 연대를 측정하는 것입니다.”라고 말합니다. “방사성 탄소의 방사성 붕괴는 매우 느립니다. 고고학자들에게는 충분한 해상도를 제공하지만 인간 세포의 나이를 결정하는 데는 유용하지 않습니다. 그러나 우리는 연구에서 여전히 방사성 탄소의 이점을 누릴 수 있습니다.”

1950년대에 실시된 지상 핵실험으로 엄청난 양의 방사성 탄소가 대기, 동식물에 유입되었습니다. 결과적으로 이 시기에 형성된 세포는 DNA에 더 많은 양의 방사성 탄소를 포함합니다.

1963년 지상 핵 실험이 공식적으로 금지된 후 대기 중 방사성 탄소의 양이 감소하기 시작했고 동물의 DNA에 포함된 방사성 탄소의 양도 감소했습니다. 대기와 세포의 방사성 탄소 값은 서로 잘 일치합니다.

“미량이고 무해한 양이지만 조직 샘플에서 이를 감지하고 측정할 수 있습니다. 값을 대기 중 방사성 탄소 수준과 비교하여 세포의 나이를 소급적으로 결정할 수 있습니다.”라고 Bergman 박사는 설명합니다.

소스에서 직접 제공하는 비교할 수 없는 통찰력

Bergmann의 그룹은 또한 뇌나 심장과 같이 확립된 것으로 간주되는 다른 조직의 재생을 유도하는 메커니즘을 탐구하고 있습니다. 연구팀은 이전에 소급 방사성 탄소 연대 측정 경험을 사용하여 새로운 뇌와 심장 세포의 형성이 출생 전 시간에 국한되지 않고 평생 지속된다는 것을 보여주었습니다. 현재 이 그룹은 만성 심장병 환자에서 새로운 인간 심장 근육 세포를 생산할 수 있는지 여부를 연구하고 있습니다.

Bergman은 “우리 연구는 인간에서 직접 세포 재생을 연구하는 것은 기술적으로 매우 어려운 일이지만 인간 장기 재생의 기본적인 세포 및 분자 메커니즘에 대한 비할 데 없는 통찰력을 제공할 수 있음을 보여줍니다.”라고 결론지었습니다.

원래 게시물
Paula Henke, Fabian Rost, Julian Ruud, Ballina Truss, Irina Simonova, Eniki Lazar, Joshua Vidima, Thilo Welch, Kanar Elkas, Mahran Salihpour, Andrea Zimmermann, Daniel Seehofer, Goran Bosnert, Georg Dam, Henrik Druid, Lutz Brugge: 이배체 간세포는 성인에서 간의 생리학적 재생을 유도합니다. 세포 시스템 (2022년 5월)
끝으로 종료: http://doi.org/10.1016/j.cels.2022.05.001

드레스덴 재생 치료 센터(CRTD) 소개
TU Dresden의 CRTD(Center for Regenerative Therapy Dresden)는 30개 이상의 국가에서 온 과학자들을 위한 학술 집입니다. 그들의 임무는 세포 및 조직 재생의 원리를 발견하고 이를 활용하여 질병을 식별, 치료 및 역전시키는 것입니다. CRTD는 알츠하이머 및 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환, 백혈병과 같은 혈액 질환 및 다음과 같은 대사 질환에 대한 혁신적인 치료법을 위해 줄기 세포, 발달 생물학, 유전자 편집 및 재생에 대한 전문 지식을 클리닉, 과학자 및 임상의와 연결합니다. 당뇨병, 망막 및 정형 외과 질환.
CRTD는 독일 연구 재단(DFG)의 연구 센터로 2006년에 설립되었으며 2018년까지 DFG 연구 센터 및 우수 그룹으로 자금을 지원받았습니다. 2019년부터 CRTD는 TU Dresden과 Free State of Saxony에서 자금을 지원합니다.
CRTD는 TU 드레스덴의 분자 및 세포 생물 공학을 위한 중앙 과학 시설 센터(CMCB)와 제휴한 3개의 연구소 중 하나입니다.
편물: www.tu-dresden.de/cmcb/crtd
편물: http://www.tu-dresden.de/cmcb

자원:
올라프 버그만 그룹 웹사이트: https://tud.link/ad38
전체 해상도 사진: https://tud.link/gycm