近日,有科學家開發出一種新方法,可以讓人類皮膚細胞年輕30歲,在不失去其特殊功能的情況下逆轉細胞的衰老。目前盡管相關研究工作仍處于探索的早期階段,但它可能會徹底改變再生醫學。
隨著年齡的增長,細胞功能會下降,基因組積累了衰老的痕跡。再生生物學旨在修復或替換老舊細胞。再生生物學中最重要的工具之一是創造“誘導”干細胞的能力。這個過程是幾個步驟的結果,每個步驟都會擦除一些使細胞特化的標記。理論上,這些干細胞有可能變成任何細胞類型,但科學家們目前還不能準確重建條件,以將干細胞重新分化成所有細胞類型。
這項研究中的新方法是基于獲得諾貝爾獎的科學家們用來制造干細胞的技術,通過在整個過程中停止部分重編程,克服了完全抹去細胞身份的問題。這使研究人員能夠找到重編程細胞之間的精確平衡,使它們在生物學上“變年輕”,同時仍然能夠恢復它們的特殊細胞功能。
為了證明細胞重新獲得了活力,研究人員對細胞衰老的多個指標進行了觀察。他們觀察的第一個指標是遺傳表觀時鐘,第二個指標是轉錄組。研究人員稱,重新編程后細胞的這兩個指標,與相對“年輕”30歲的細胞一致。
這種技術的潛在應用在于細胞不僅看起來更年輕,而且功能也像年輕細胞。成纖維細胞產生膠原蛋白,這是一種存在于骨骼、皮膚肌腱和韌帶中的分子,有助于為組織提供結構和治愈傷口。
與沒經過重編程的對照細胞相比,再生的成纖維細胞產生了更多的膠原蛋白。成纖維細胞也會進入需要修復的區域,研究人員在培養皿中觀察到處理過的成纖維細胞比老細胞更快地進入間隙。這是一個有希望的跡象,有朝一日這項研究發現有望被用來制造能更快治愈傷口的細胞。
未來,這項研究還可能開辟其他治療可能性。研究人員觀察到,他們的方法還對與年齡相關疾病和癥狀相關的其他基因產生了影響。與阿爾茨海默病相關的APBA2基因和與白內障有關的MAF基因都顯示出向年輕轉錄水平的變化。
題為Multi-omic rejuvenation of human cells by maturation phase transient reprogramming的相關研究論文發表在eLife上。
前瞻經濟學人APP資訊組
論文原文:
https://elifesciences.org/articles/71624
標簽: 衰老細胞