最前沿丨衰老真的被逆转了Nature

一般理论认为,衰老是表观遗传变异积累的结果。

因为它会导致基因表达模式被破坏,进而促进组织功能和再生能力下降。DNA甲基化被认为是重要原因,它也是公认的机体衰老的基础。如果适当擦除一些甲基化,是不是可以逆转细胞的衰老,让它们重回年轻状态呢?

为了搞清楚这个问题,科学家们进行了新一轮的实验,并得出了令人惊奇的结论。

哈佛医学院DavidSinclair团队利用三种基因,让视网膜的神经细胞实现“返老还童”,重新获得修复损伤和再生的能力。因青光眼或自然衰老而视力减退的小鼠,重新了获得年轻时的正常视力。

△该项研究发表于《Nature》杂志

更重要的是,这一方法在眼睛以外的其它组织和器官的再生上,也得到了成功的验证,这也为人类治疗各种与年龄相关疾病奠定了坚实的基础。

这项研究也凭其重要性登上了最新一期的封面。

△最新一期Nature封面

01

在山中伸弥iPS基础上再创新高

说起这个新的方法,就不得不提到山中伸弥的“四因子诱导法”。

日本京都大学山中伸弥利用“四因子诱导法”开创了诱导多能干细胞(iPS)的先河,这个方法可以将多种体细胞转变成iPS细胞,从而实现衰老组织或器官的再生,充满了无限想象。他也凭借这一重磅发现,荣获年诺贝尔生理学或医学奖。

△山中伸弥获年诺贝尔生理学或医学奖

但尽管如此,想要在复杂组织器官中实现重编程,仍然困难重重。

比如,当细胞回到胚胎状态,它们会不断分裂,因此有导致癌症的风险,而且,这个过程还可能完全擦除细胞已有的身份,让特定类型的细胞相当于删号重练。

而本项研究中,科学家在山中伸弥四因子的基础上删掉了其中一个基因c-Myc,因为他们发现只用三种山中因子同样可以奏效,他们以腺病毒为载体送入小鼠的视网膜,然后通过药物控制这三个基因的打开或关闭。

△接受新疗法后的小鼠视网膜

对小鼠经过一年多的连续治疗后,研究发现,截至目前还没有观察到肿瘤发生,研究人员表示,这一现象令人鼓舞。

02

小鼠成功“逆龄”,青光眼视力得到恢复

为测试这三个基因组是否具有把细胞变年轻的能力,研究人员选择了视网膜中的神经节细胞(RGC)作为目标。

这些细胞属于中枢神经系统,它们伸出长长的轴突,把视觉信号从眼睛传向大脑。出生后,中枢神经系统的再生能力迅速下降,RGC的轴突受损后难以复原,会导致视力下降。

令人欣喜的是,当研究人员尝试将三种山中因子递送到成年小鼠的视网膜RGC时,发现这些成熟的神经细胞显示出强大的再生能力,就像回到了发育早期。这些细胞在受伤后依然还能再长出新的轴突。

△在接受了三种山中因子的小鼠中,RGC受损后可以重新长出长长的轴突

随后的两组实验,研究人员给模拟人类青光眼的小鼠模型,以及因为正常衰老而视力下降的老年小鼠采取了同样的治疗方式。尽管小鼠的视神经已经受损,但打开三种基因后,依然能提高RGC的存活和再生。

测试结果显示,青光眼小鼠的视力得到恢复;老年小鼠也成功“逆龄”,RGC的神经电活动变得与正常年轻小鼠相似。

△给小鼠检查视力的实验,当它们恢复视力,会跟随移动的条纹转头

本项研究成功逆转了老年小鼠的视力,让小鼠由衰老所致的视力受损重获新生,还成功逆转了青光眼所致的小鼠视神经损伤,并恢复了它们受损伤的视力,这是逆转视力丧失的首个例子。

干细胞本身所具有的组织再生修复能力在科学家们神奇之手的操作下,原本神秘的干细胞变得更具魅力,不仅是它的未知性让人更着迷,它在疾病领域的未来前景也让无数病患更加充满希望。相信随着再生医学的不断发展,患者的春天也终将到来。

参考资料:

YuanchengLuetal.,()Reprogrammingtorecoveryouthfulepigeneticinformationandrestorevision.Nature.DOI:


转载请注明:http://www.jiaotangsheying.com/dybjxqgyhl/6067.html


当前时间: