Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phát hiện sự giảm tốc độ sinh sản lớn và kéo dài của các tế bào lão hóa
Tóm tắt
Chúng tôi đã báo cáo rằng các dòng tế bào NIH 3T3 không được chuyển gen, khi được nuôi cấy trong điều kiện tăng trưởng hạn chế của sự đông vón kéo dài 10 ngày hoặc hơn, thể hiện sự giảm tốc độ tăng trưởng có thể di truyền khi được tái nuôi cấy nhiều lần ở mật độ thấp, mô phỏng các tác động của lão hóa in vivo lên sự phát triển của tế bào. Cũng có sự gia tăng rõ rệt khả năng bị biến đổi thành khối u. Sau khi chuyển sang một lô huyết thanh bê mới, chúng tôi thấy rằng tốc độ tăng trưởng giảm không còn được sản xuất trong khung thời gian đã thiết lập trước đó. Tuy nhiên, việc thay thế huyết thanh thai bò (FBS) cho huyết thanh bê (CS) trong giai đoạn phục hồi từ tình trạng đông vón hoặc các thử nghiệm về tốc độ tăng trưởng kế tiếp dẫn đến sự ức chế mạnh mẽ sự phát triển của các tế bào được tái nuôi cấy từ các nền văn hóa đông vón. Trong một số trường hợp, ít hơn một trong một nghìn tế bào từ các nền nuôi cấy của các nền văn hóa đông vón đã hình thành các thuộc địa trong FBS mặc dù chúng nhân bản với hiệu suất tương đối cao trong CS. Tình trạng giảm tốc độ tăng trưởng trong FBS được duy trì trong các nền nuôi cấy sau đông vón sau nhiều thế hệ nhân lên ở mật độ thấp trong CS. Nói chung, những kết quả tương tự với các biến thể riêng lẻ đã được thu được với ba lô FBS khác. Số lượng tế bào mỗi thuộc địa trong 3 ngày bắt nguồn từ các nền nuôi cấy của các nền văn hóa đông vón thấp hơn so với các nền văn hóa kiểm soát chưa bao giờ đông vón. Việc bổ sung môi trường chứa FBS với CS đã phục hồi hoàn toàn tốc độ tăng trưởng của các nền nuôi cấy sau đông vón về tỷ lệ trong môi trường CS, cho thấy rằng có sự thiếu hụt yếu tố tăng trưởng ở FBS thay vì sự hiện diện của một chất ức chế. Các kết quả cho thấy rằng việc ươm tế bào kéo dài trong tình trạng đông vón gây ra một tăng yêu cầu về yếu tố tăng trưởng có thể di truyền trong quần thể, thiếu hụt trong FBS. Bởi vì các nghiên cứu phân lập đã cho thấy rằng sự giảm tốc độ tăng trưởng là không thể đảo ngược và khác nhau về mức độ ở từng dòng tế bào, chúng tôi đề xuất rằng điều này phát sinh từ sự tổn thương DNA ở bất kỳ nhiều vị trí di truyền khác nhau hoặc từ các bất thường của nhiễm sắc thể. Sự tổn thương di truyền như vậy cũng phù hợp với xu hướng gia tăng khả năng bị biến đổi thành khối u trong các nền nuôi cấy từ các nền văn hóa đông vón kéo dài.
Từ khóa
#tế bào NIH 3T3 #huyết thanh bê #huyết thanh thai bò #sự lão hóa #sự biến đổi khối u #tốc độ tăng trưởng #yếu tố tăng trưởng #tổn thương DNATài liệu tham khảo
Brown, D. G.; Sun, X.-M.; Cohen, G. M. Dexamethasone-induced apoptosis involves cleavage to large fragments prior to internucleosomal fragmentation. J. Biol. Chem. 268:3037–3039; 1993.
Cameron, I. L. Cell proliferation and renewal in aging mice. J. Gerontol. 27:162–172; 1972.
Chow, M.; Rubin, H. Evidence for cellular aging in long term confluent cultures: heritable impairment of proliferation, accumulation of age pigments and their loss in neoplastic transformation. Mech. Ageing Dev. 89:165–184; 1996.
Chow, M.; Rubin, H. Irreversibility of cellular aging and neoplastic transformation: a clonal analysis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:9793–9798; 1996.
Clive, J. M.; Spencer, R. P. Analysis of mortality from carcinoma of the prostate. Mech. Ageing Dev. 83:31–41; 1995.
Cristofalo, V. J.; Pignolo, R. J. Replicative senescence of human fibroblast-like cells in culture. Physiol. Rev. 73:617–638; 1993.
Dix, D.; Cohen, P. On the role of aging in cancer incidence. J. Theor. Biol. 83:163–173; 1980.
Frisch, S. M.; Francis, H. Disruption of epithelial cell-matrix interactions induces apoptosis. J. Cell Biol. 124:619–626; 1994.
Giulotto, E.; Knights, C.; Stark, G. R. Hamster cells with increased rates of DNA amplification, a new phenotype. Cell 48:837–845; 1987.
Grove, G. L.; Kligman, A. M. Age associated changes in human epidermal cell renewal. J. Gerontol. 38:137–142; 1983.
Hill, A. B.; Schimke, R. T. Increased amplification in L5178Y mouse lymphoma cells with hydroxyurea-induced chromosomal aberrations. Cancer Res. 45:5050–5057; 1985.
Jainchill, J. L.; Todaro, G. J. Stimulation of cell growth in vitro by serum with and without growth factor. Exp. Cell Res. 59:137–146; 1970.
Johnston, R. N.; Feder, J.; Hill, A. B., et al. Transient inhibition of DNA synthesis results in increased dihydrofolate reductase synthesis and subsequent increased DNA content per cell. Mol. & Cell Biol. 6:3373–3381; 1986.
Lesher, S.; Fry, R. J. M.; Kohn, H. I. Age and the generation time of the mouse duodenal epithelial cell. Exp. Cell Res. 24:334–343; 1961.
Pendergrass, W. R.; Li, Y.; Jiang, D., et al. Caloric restriction: conservation of cellular replicative capacity in vitro accompanies life-span extension in mice. Exp. Cell Res. 217:309–316; 1995.
Riggs, J. E. Longitudinal Gompertzian analysis of lung cancer mortality in the U.S., 1968–1986; rising lung cancer mortality is the natural consequence of competitive deterministic mortality dynamics. Mech. Ageing Dev. 59:79–93; 1991.
Riggs, J. E. Longitudinal Gompertzian analysis of prostate cancer mortality in the U.S., 1962–1987: a method of demonstrating relative environmental, genetic and competitive influences upon mortality. Mech. Ageing Dev. 60:243–253; 1991.
Rubin, H.; Chow, M.; Yao, A. Cellular aging, destabilization and cancer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:1825–1830; 1996.
Rubin, H.; Yao, A.; Chow, M. Heritable, population-wide damage to cells as the driving force of neoplastic transformation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:4843–4847; 1995.
Rubin, H.; Yao, A.; Chow, M. Neoplastic development: paradoxical relation between impaired cell growth at low population density and excessive growth at high density. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:7734–7738; 1995.
Schimke, R. T. Gene amplification: what are we learning? Mutat. Res. 276:145–149; 1992.
Schneider, E. L.; Mitsui, Y. The relationship between in vitro cellular aging and in vivo human age. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 73:3584–3588; 1976.
Shipley, G. D.; Ham, R. G. Improved medium and culture conditions for clonal growth with minimum serum protein and for enhanced serum-free survival of Swiss 3T3 cells. In Vitro 17:656–670; 1981.
Shock, N. Aging of regulatory mechanisms. In: Cape, R. D. T.; Coe, R. M.; Rossman, I., eds. Fundamentals of geriatric medicine. New York: Raven Press; 1983:51–62.
Smith, V.; Chou, K. H.; Lashkari, D., et al. Functional analysis of yeast chromosome V by genetic footprinting. Science; 274:2069–2074: 1996.
Smith, J. R.; Pereira-Smith, O.; Schneider, E. L. Colony size distributions as a measure of in vivo and in vitro aging. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75:1353–1356; 1978.
Summerhayes, L. C.; Franks, L. M. Effects of donor age on neoplastic transformation of adult mouse bladder epithelium in vitro. J. Natl. Cancer Inst. 62:1017–1032; 1979.
Thrasher, J. D. Age and the cell cycle of the mouse colonic epithelium. Anat. Rec. 157:621–626; 1967.
Thrasher, J. D. Age and the cell cycle of mouse esophageal epithelium. Exp. Gerontol. 6:19–24; 1971.
Williams, G. T.: Smith, C. A.; Spooner, E., et al. Hemopoietic colony stimulating factors promote cell survival by suppressing apoptosis. Nature 343:76–79; 1990.
Wolf, N. S.; Penn, P. E.; Jiang, D., et al. Caloric restriction: conservation of in vivo cellular replicative capacity accompanies life-span extension in mice. Exp. Cell Res. 217:317–323; 1995.