这并不是神话般的青春之泉,但它也许是一个开始:科学家们已经成功地改造了人类皮肤细胞,以逆转30年的衰老,在某些分子测量方面将它们重置为更年轻的状态。
虽然这项研究还处于早期阶段——所以我们不应该过早地忘乎所以——这项技术可以在生产恢复活力的药物方面发挥重要作用,这种药物能够消除我们身体变老带来的一些破坏性后果。
使这项研究特别值得注意的是,皮肤细胞被重新编程以在生物学上更年轻,同时仍然保留了最初使它们成为皮肤细胞的一些功能。
重新编程后,胶原蛋白的产生(红色)在细胞中恢复。(法蒂玛桑托斯,巴布拉汉研究所)
山中伸弥于年获得诺贝尔奖的工作基础上,山中伸弥能够将具有特定功能的正常细胞转化为可以发育成任何类型的干细胞。然而,这意味着细胞将失去其特定的身份。
“我们在分子水平上对衰老的理解在过去十年中取得了进展,产生了允许研究人员测量人体细胞中与年龄相关的生物学变化的技术,”英国巴布拉汉研究所的生物学家DiljeetGill说,该研究的负责人作者。
“我们能够将其应用于我们的实验,以确定重新编程我们的新方法所达到的程度。”
这种被称为“成熟期瞬时重编程”的新方法起效更快(13天,而Yamanaka团队的实验为50天),并且在达到干细胞状态之前停止,从而使细胞保持其原始身份和功能。
各种措施,包括表观遗传时钟(指示年龄的化学标签)和转录组(细胞产生的基因读数),被用来确认皮肤细胞在生物学年龄上确实已经回滚了30年。
胶原蛋白的产生是皮肤细胞的一个关键功能——对组织组织和愈合伤口很有用——观察到年轻的细胞仍在将这些东西泵出。事实上,它们比未经历重编程过程的对照皮肤细胞产生更多的胶原蛋白,并且显示出能够更快地愈合伤口的迹象。
“我们已经证明,细胞可以在不失去其功能的情况下恢复活力,并且恢复活力看起来可以恢复旧细胞的某些功能,”Gill说。
“我们还看到与疾病相关的基因中的衰老指标出现逆转,这一事实对这项工作的未来特别有希望。”
到目前为止,科学家们还没有完全理解成熟阶段瞬时重编程背后的机制是如何工作的,但他们认为基因组中有助于控制细胞身份的某些关键部分可能能够逃脱重编程。
随着年龄的增长,有大量与年龄相关的健康问题需要解决——从心脏病到阿尔茨海默氏症——在未来,这里概述的研究可能有助于寻找解决这些问题进展的方法。
接下来的步骤之一是尝试将此处使用的技术应用于体内其他类型的细胞,并确保这些过程在将它们移出实验室并进入临床试验之前是完全安全的。
“最终,我们可能能够识别出无需重新编程即可恢复活力的基因,并专门针对那些减少衰老影响的基因,”巴布拉汉研究所的分子生物学家WolfReik说。
“这种方法有望带来有价值的发现,从而开辟一个惊人的治疗视野。”
耐透日积跬步