13 天令皮肤细胞年轻 30 岁,被英国科学家实现了(2)

2022-04-12 17:19     科研圈

年龄不仅仅是一个数字

为了证明这些细胞已经恢复了活力,研究人员观察了衰老标志的变化。Babraham 研究所表观遗传学研究项目负责人 Wolf Reik 教授实验室的博士后、当时参与该项工作的博士生 Diljeet Gill 解释道:" 在过去十年中,我们在分子水平上对衰老的理解取得了许多进展,并产生了一些使研究人员能够测量细胞中与年龄有关的生物变化的技术。我们能够将这些技术应用于我们的实验,以确定我们的新方法所实现的重编程的程度。"

研究人员观察了细胞年龄的多种衡量标准。第一个是表观遗传时钟,通过存在于整个基因组中的化学标签反映年龄。第二个是转录组,即细胞产生的所有基因表达。通过这两个衡量标准,重编程的细胞与参考数据集相比,符合较之年轻 30 岁的细胞的特征。

这项技术的潜在应用在于细胞功能的年轻化,而不仅仅是看起来更年轻。成纤维细胞(皮肤组织中一类已经完成分化的细胞)产生胶原蛋白,这是一种存在于骨骼、皮肤肌腱和韧带中的分子,有助于为组织提供结构支撑并治愈伤口。与没有经历重编程的对照组细胞相比,恢复 " 青春 " 的成纤维细胞能产生更多的胶原蛋白。成纤维细胞也会移动到需要修复的区域。研究人员通过在培养皿中的细胞层中制造一个人工切口来探究部分 " 逆龄 " 细胞的功能。他们发现经处理过的成纤维细胞能比老细胞更快地进入缺口。这个迹象表明该研究很有希望被应用于制造出能更好地愈合伤口的细胞。

在将来,这项研究还可能开辟其他治疗可能性。研究人员观察到,他们的方法还对与年龄相关病症的有关基因产生了影响。与阿尔茨海默病相关的 APBA2 基因和与白内障发展有关的 MAF 基因都显示出朝向年轻水平的转录变化。

成功的瞬时重编程背后的机制尚未完全明了,这是下一个要探索的难题。研究人员推测,参与塑造细胞特异化身份的基因组关键区域可能会逃脱重编程过程。

Diljeet 总结道:" 我们的结果表明,我们对细胞重编程的理解向前迈出了一大步。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,并可在这个过程中恢复已分化细胞的某些功能。我们还看到与疾病相关的基因中的衰老指标出现逆转,这一事实让这项工作的未来令人期待。"

Wolf Reik 教授最近就任为跨国生物技术公司 Altos Labs 剑桥研究所(Altos Labs Cambridge Institute)的负责人。他说:" 这项工作非常令人兴奋。最终,我们或许能够识别出无需重编程即可使细胞'重返青春'的基因,并专门针对这些基因来减少衰老的影响。这种方法有望带来有价值的发现,从而带领我们进入一个全新的治疗阶段。"

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