从染色体的“指挥中心”说起
在我们身体的每一个细胞中，染色体就像信息的载体，而**着丝粒（centromere）**则是染色体分裂时的“指挥中心”，引导着染色单体在细胞分裂时的精准分配。它们的健康与否，直接影响细胞是否能顺利分裂、是否能保持基因组的稳定。然而，在衰老的过程中，这些染色体“指挥中心”似乎正在慢慢“失声”。这不禁让科学家们提出了一个关键问题：人类细胞衰老时，着丝粒发生了什么变化？
近期，美国国家癌症研究所（National Cancer Institute/NIH）Yamini Dalal实验室的研究团队，围绕这一问题展开了一项开创性研究，揭示了衰老过程中着丝粒的失活机制，并提出了一种有望“重启”着丝粒的策略。相关研究以《Centromere inactivation during aging can be rescued in human cells》为题，发表在国际顶尖期刊《Molecular Cell》上。
背景：衰老与细胞的“时间上限”
在20世纪60年代，科学家发现人类二倍体细胞的分裂能力存在“时间上限”，细胞在分裂一定次数后会停止增殖，这一现象被称为“海弗利克极限”（Hayflick Limit）。这种细胞生长停滞状态被称为细胞衰老。衰老细胞不仅自身停止增殖，还会通过分泌大量炎症因子等活性物质，干扰周围健康细胞的功能，从而加速组织和器官的衰老。
近年来，科学家们逐渐认识到，细胞核内部的染色质结构变化是细胞衰老的重要标志之一。在衰老过程中，染色质的全局异染色质逐渐丢失，同时伴随着组蛋白变体和关键蛋白水平的下降。这些变化使得染色体的稳定性大打折扣，导致细胞分裂功能受损。
尽管染色质变化与衰老之间的关系已经得到广泛研究，但关于染色体“指挥中心”——着丝粒在衰老过程中的状态变化却鲜有报道。Yamini Dalal实验室的研究正是着眼于这个尚未解答的科学盲点。
发现：着丝粒的“沉默”与重新激活
通过对人类衰老纤维母细胞及多种衰老模型的研究，Dalal团队揭示了以下几个关键发现：
着丝粒蛋白CENP-A的衰减
着丝粒的功能依赖于一种特异性组蛋白变体CENP-A。研究发现，在衰老的人类细胞中，CENP-A的表达水平显著下降，且这一过程受到p53通路的调控。p53作为细胞“守护者”，在衰老过程中往往被激活，其活性直接抑制了CENP-A和CENP-C等关键蛋白的表达。着丝粒转录的“沉默”
通常情况下，着丝粒非编码RNA的转录对于维持着丝粒的表观遗传记忆至关重要。然而，研究表明，衰老细胞中着丝粒转录因受到表观遗传调控而被抑制。这一机制涉及赖氨酸特异性去甲基化酶1（LSD1/KDM1A），其在着丝粒区域的招募导致转录活性下降。重启着丝粒的“双管齐下”策略
借助抑制p53和LSD1/KDM1A活性的药物，研究人员成功恢复了衰老细胞中CENP-A蛋白和着丝粒转录水平。这一策略不仅改善了着丝粒功能，还显著提升了细胞的有丝分裂能力，为“返老还童”提供了全新可能。
从机制到应用：为何这一发现如此重要？
解释衰老中的染色体不稳定性
着丝粒的功能失活是导致染色体分裂错误的重要原因之一，而染色体分裂错误又与衰老相关疾病（如癌症和神经退行性疾病）的发生密切相关。本研究从分子机制上揭示了着丝粒失活的关键原因，为理解衰老相关疾病提供了新视角。为抗衰老疗法开辟新路径
通过精准干预p53和LSD1/KDM1A活性，重新激活着丝粒功能的策略，为开发抗衰老药物提供了重要理论依据。这种疗法不仅有望延缓细胞衰老，还可能用于修复受损组织，提高器官功能。推动表观遗传学与衰老研究的结合
研究强调了表观遗传调控在细胞衰老过程中的重要作用，并证明了通过调控表观遗传因子可以实现细胞功能的逆转。这一发现将进一步推动表观遗传学在衰老和再生医学领域的发展。
点评与展望：从着丝粒看“生命之芯”
衰老是生命的必然过程，但科学的进步却让我们看到了挑战这一自然法则的可能性。Yamini Dalal实验室的这项研究不仅为衰老研究提供了全新的理论框架，也为“返老还童”提供了令人振奋的实践路径。
未来，这一发现有望进一步扩展至组织和器官水平的研究，甚至用于临床治疗。例如，能否通过药物调控实现特定组织中细胞的功能恢复？能否将这一策略与干细胞疗法结合，用于器官再生？这些问题的答案，或许正隐藏在着丝粒的核心之中。
“生命的中心可以沉默，但科学让它重新发声。” 这是科学家们用探索与智慧书写的答案，也是人类对抗衰老、追求健康长寿的美好愿景。
原文标题：
Centromere inactivation during aging can be rescued in human cells
科学的脚步从未停止，而我们也期待着，这场关于生命“中心”的旅程，将为人类带来更多的惊喜与可能。
