中国基因网

中国基因网您的位置：首页 >国外研究 >

索尔克的科学家们逆转了衰老的迹象

2019-01-10 17:32:50 • 来源：

白发苍苍，鱼尾纹斑驳，与20岁时相比，如今的伤口需要更长的时间才能痊愈。面对衰老的明显迹象，我们大多数人至少有过一次让时光倒流的幻想。现在，索尔克研究所的科学家们发现，通常与胚胎状态相关的基因的间歇性表达可以逆转老年的特征。

索尔克的科学家们逆转了衰老的迹象

这种方法不仅能促使培养皿中的人类皮肤细胞看起来和表现得更年轻，还能使患有早衰症的老鼠恢复活力，抵抗衰老的迹象，使动物的寿命延长30%。这项早期工作为衰老的细胞驱动因素以及改善人类健康和寿命的可能治疗方法提供了见解。

索尔克基因表达实验室教授胡安·卡洛斯·伊兹皮苏亚·贝尔蒙特说:“我们的研究表明，衰老不一定是单向的。”贝尔蒙特是这篇发表在2016年12月15日《细胞》杂志上的论文的资深作者。“它具有可塑性，经过精心调制，老化可能会逆转。”

随着现代社会人们寿命的延长，他们罹患与年龄相关疾病的风险也随之增加。事实上，数据显示，心脏病、癌症和神经退行性疾病的最大危险因素仅仅是年龄。阻止或逆转衰老的一个线索在于细胞重编程的研究。在细胞重编程过程中，四种被称为山中因子(Yamanaka factors)的基因的表达使科学家能够将任何细胞转化为诱导多能干细胞(诱导多能干细胞，ipsc)。就像胚胎干细胞的调用一样，iPSCs能够无限分裂，并成为存在于我们体内的任何细胞类型。

“我们和其他干细胞实验室观察到的是，当你诱导细胞重编程时，细胞看起来更年轻，”研究助理、论文第一作者亚历杭德罗·奥坎波(Alejandro Ocampo)说。“下一个问题是，我们能否在活体动物身上诱导这种再生过程。”

虽然细胞再生听起来确实是可取的，但对整个生物体来说，对实验室细胞起作用的过程不一定是一个好主意。一方面，尽管快速的细胞分裂对胚胎的生长至关重要，但在成人中，这种生长是癌症的特征之一。另一方面，大量细胞在成人体内恢复到胚胎状态可能会导致器官衰竭，最终导致死亡。由于这些原因，索尔克团队想知道他们是否可以通过诱导山中因子在短时间内避免癌症和改善衰老特征。

为了找到答案，研究小组求助于一种名为早衰症的罕见基因疾病。小鼠和早衰症患者都表现出许多衰老迹象，包括DNA损伤、器官功能障碍和寿命大幅缩短。此外，在早衰症小鼠和人类中，负责基因调控和基因组保护的DNA上的化学标记，即表观遗传标记，被过早地失调了。重要的是，表观遗传标记在细胞重编程过程中被修改。

研究小组使用早衰小鼠的皮肤细胞，在短时间内诱导山中因子。当他们使用标准的实验室方法检测这些细胞时，这些细胞在不丧失其皮肤细胞特性的情况下，显示出多种衰老特征的逆转。

“在其他研究中，科学家已经完全重新编写了细胞的程序，使其回到类似干细胞的状态，”索尔克研究所的助理研究员、共同第一作者普拉迪普·雷迪(Pradeep Reddy)说。“但我们首次表明，通过在短时间内表达这些因素，你可以在逆转年龄相关特征的同时保持细胞的身份。”

受到这一结果的鼓舞，研究小组在患有早衰症的活老鼠的周期内使用了相同的短重编程方法。结果是惊人的:与未接受治疗的老鼠相比，重编程的老鼠看起来更年轻;他们的心血管和其他器官功能得到了改善，最令人惊讶的是，他们的寿命延长了30%，但没有患上癌症。在细胞水平上，这些动物显示出分子衰老特征的恢复，这不仅在早衰症中受到影响，在正常衰老中也受到影响。

“这项研究表明，表观遗传变化至少在一定程度上推动了衰老，”Salk的另一名研究助理、第一作者之一帕洛玛·马丁内斯-雷东多(Paloma Martinez-Redondo)说。“这让我们对哪些途径可以延缓细胞衰老有了令人兴奋的见解。”

最后，索尔克的科学家们把他们的努力转向了正常衰老的老鼠。在这些动物中，山中因子的循环诱导导致胰腺和肌肉再生能力的提高。在这种情况下，年老老鼠的胰腺和肌肉在重新编程后恢复得更快，这表明细胞重新编程明显改善了生活质量。

“很明显，老鼠不是人类，我们知道让一个人恢复活力要复杂得多，”伊斯皮苏亚·贝尔蒙特说。“但这项研究表明，衰老是一个非常动态和可塑的过程，因此比我们之前认为的更容易接受治疗干预。”

索尔克的研究人员认为，通过化学物质或小分子诱导表观遗传变化可能是实现人类再生的最有希望的方法。然而，他们警告说，由于老龄化的复杂性，这些疗法可能需要10年才能达到临床试验。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。

推荐内容