原創(chuàng) iBioWorld BioWorld

撰文：nagashi

在漫長(zhǎng)的人類(lèi)歷史中，衰老似乎是不可避免的，有道是“神龜雖壽，猶有盡時(shí)”，衰老是一種系統(tǒng)的退化過(guò)程，長(zhǎng)期以來(lái)一直被認(rèn)為是被動(dòng)磨損，直到系統(tǒng)無(wú)法再修復(fù)而趨于崩潰，對(duì)于生物而言，結(jié)局便是“死亡”。

隨著生命科學(xué)的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)衰老的認(rèn)知愈加深刻，越來(lái)越多的研究證據(jù)表明遺傳調(diào)節(jié)因子可以逆轉(zhuǎn)衰老相關(guān)的干細(xì)胞退化，換句話(huà)說(shuō)，衰老是可以逆轉(zhuǎn)的。

近日，國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Nature 子刊 Nature Communications 雜志發(fā)表了一篇題為：Transient non-integrative expression of nuclear reprogramming factors promotes multifaceted amelioration of aging in human cells 的研究論文，此項(xiàng)研究主要由美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院干細(xì)胞生物學(xué)與再生醫(yī)學(xué)研究所完成。

該研究表明：短暫表達(dá)一組參與胚胎發(fā)育的蛋白質(zhì)，將使得衰老的人類(lèi)細(xì)胞恢復(fù)到更年輕、更有活力的狀態(tài)，通過(guò)比較這些年齡相關(guān)的分子標(biāo)記，研究人員發(fā)現(xiàn)衰老細(xì)胞處理組相較于衰老細(xì)胞空白對(duì)照組要年輕1.5年到3.5年。

大量的研究事實(shí)表明衰老是可以調(diào)節(jié)的，但是尚不清楚與衰老相關(guān)的條件可以逆轉(zhuǎn)到何種程度，了解衰老相關(guān)疾病的可逆性對(duì)治療衰老相關(guān)疾病具有重要意義。

2012年，日本科學(xué)家山中伸彌教授因在人工誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）領(lǐng)域研究領(lǐng)域中作出杰出貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。這些被稱(chēng)為“山中因子”的核重編程因子可以將成熟細(xì)胞轉(zhuǎn)化為人工誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS），因此，它們對(duì)再生醫(yī)學(xué)和藥物研發(fā)極為重要。

在此項(xiàng)研究中，研究人員通過(guò)將編碼核重編程因子的短壽命mRNA反復(fù)導(dǎo)入到成熟細(xì)胞中，這些mRNA可以在成熟細(xì)胞內(nèi)短暫表達(dá)出6種核重編程因子，包括4種“山中因子”和另外兩種蛋白。

mRNA在細(xì)胞中降解速度很快，這使得研究人員能夠嚴(yán)格控制成熟細(xì)胞受核重編程因子影響的時(shí)間。研究人員共設(shè)置了三個(gè)實(shí)驗(yàn)組：衰老細(xì)胞處理組、衰老細(xì)胞空白組以及年輕細(xì)胞空白組。

研究人員發(fā)現(xiàn)從老年人身上提取的細(xì)胞，只要暴露在核重編程因子下4天，就會(huì)表現(xiàn)出衰老逆轉(zhuǎn)的跡象。令人驚訝的是，這些衰老細(xì)胞不僅僅在形態(tài)上發(fā)生了變化，它們內(nèi)部的、與衰老相關(guān)的分子標(biāo)記也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。

在正常情況下，這些分子標(biāo)記可以區(qū)分不同的細(xì)胞類(lèi)型，例如皮膚細(xì)胞和心肌細(xì)胞，同時(shí)還可以記錄細(xì)胞的年齡。通過(guò)比較這些年齡相關(guān)的分子標(biāo)記，研究人員發(fā)現(xiàn)衰老細(xì)胞處理組相較于衰老細(xì)胞空白對(duì)照組要年輕1.5年到3.5年。

緊接著，研究人員將研究重點(diǎn)放在肌肉干細(xì)胞上——肌肉干細(xì)胞天生具有自我更新能力，但這種能力會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而衰退。他們將處理過(guò)的肌肉干細(xì)胞移植回衰老小鼠體內(nèi)后，這些老年小鼠恢復(fù)了年輕小鼠的肌肉力量。

最后，研究人員從患有骨關(guān)節(jié)炎和沒(méi)有患骨關(guān)節(jié)炎的人的軟骨中分離出細(xì)胞，并將骨關(guān)節(jié)炎細(xì)胞短暫暴露在重編程因子下，他們發(fā)現(xiàn)這可以減少炎癥分子的分泌，提高細(xì)胞的分裂能力和功能。

總而言之，此項(xiàng)研究通過(guò)在衰老細(xì)胞中短暫表達(dá)核重編程因子，從而逆轉(zhuǎn)衰老，使得衰老的人類(lèi)細(xì)胞恢復(fù)到更年輕、更有活力的狀態(tài)。但值得注意的是，科學(xué)界對(duì)干細(xì)胞治療的安全性和有效性仍存在較大爭(zhēng)議，后續(xù)仍需要更多的研究去驗(yàn)證。

對(duì)此，本研究的通訊作者 Vittorio Sebastiano 說(shuō)道：“雖然還有很多工作要做，但我們希望有一天我們有機(jī)會(huì)可以重新啟動(dòng)整個(gè)組織。但首先，我們想要確保，這是在實(shí)驗(yàn)室里經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試的，是安全的?！?/p>

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-020-15174-3

BioWorld

閱讀原文

原標(biāo)題：《Nature子刊：干細(xì)胞研究獲突破，成功逆轉(zhuǎn)衰老，讓衰老細(xì)胞年輕1.5-3.5年》

閱讀原文