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“重编程”让皮肤细胞“返老还童”三十岁

2022-04-11 09:58:36 | 来源: 科技日报 | 责编: 郑思雯
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  英国巴布拉汉研究所科学家在近日出版的《电子生活》(eLife)杂志上撰文称,他们开发出一种名为“成熟期瞬时重编程”的新方法,可在不丧失人类皮肤细胞特殊功能的情况下逆转“衰老时钟”,让这些皮肤细胞“返老还童”30年。尽管这个课题仍处于探索初期阶段,但它可能会彻底改变再生医学领域。

  随着人年龄不断增长,细胞的功能下降,基因组会积累很多衰老生物标记。再生生物学旨在修复或替换细胞,实现这一点最重要的一个方面是创造出“诱导”干细胞。2007年,日本科学家山中伸弥首次成功将拥有特定功能的正常细胞转化为拥有能发育成任何细胞类型能力的干细胞,他对干细胞进行重新编程约需50天,用到了4种被称为“山中因子”的关键分子。

  “成熟期瞬时重编程”以上述方法为基础,但只将衰老细胞暴露于山中因子下仅13天。此时,细胞内与年龄相关的变化被移除,细胞暂时失去“身份”。研究人员随后让这些被部分重编程的细胞在正常条件下生长,观察其特定的皮肤细胞功能是否恢复。基因组分析表明,衰老细胞恢复了皮肤细胞(成纤维细胞)的特征标记,他们还观察到,这些被重编程的细胞内生成了胶原蛋白,证实了这一点。此外,研究人员借助测量细胞年龄的两种方法——表观遗传钟和转录组证实,重新编程的细胞与对照组年轻30岁的细胞相比在外观上相匹配。

  这项技术的潜在应用不仅取决于细胞看起来更年轻,还取决于其功能是否像年轻细胞。最新结果表明,与未经历重编程过程的对照细胞相比,再生的成纤维细胞能产生更多胶原蛋白,也会更快进入需要修复的区域,未来有望用于更好地治愈伤口。

  此外,新方法也对衰老性疾病的相关基因产生了影响,如与阿尔茨海默病相关的APBA2基因和在白内障恶化中起作用的MAF基因,都显示出向“年轻化”转变的迹象,因此,这项研究未来还可能应用于这些治疗领域。

  不过,研究人员目前仍未完全弄清楚“瞬间重新编程”取得成功背后的机制,他们计划接下来探究这一问题。他们推测,参与形成细胞身份的基因组关键区域可能会逃避重新编程过程。  

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