它不完全是神话般的青春之泉,但也许是一个开始:科学家们成功地改造了人类皮肤细胞,逆转了 30 年的衰老,在某些分子测量方面将它们重置到更年轻的状态。
虽然这项研究还处于早期阶段——所以我们不应该太快得意忘形——但这项技术可以在生产恢复活力药物的努力中发挥重要作用,这种药物能够消除我们身体衰老带来的一些破坏性后果。
这项研究特别引人注目的是,皮肤细胞被重新编程,使其在生物学上更年轻,同时仍然保留了一些最初使它们成为皮肤细胞的功能。
重新编程后,细胞中的胶原蛋白生成(红色)得到恢复。 (法蒂玛·桑托斯,巴布拉罕研究所)
这里使用的过程建立在诺贝尔奖获得者的基础上山中伸弥2007年的作品,山中伸弥能够将具有特定功能的正常细胞转化为可以发展成任何类型。 然而,这意味着细胞将失去其特定的身份。
“过去十年,我们对分子水平衰老的理解取得了进展,催生了一些技术,使研究人员能够测量人类细胞中与年龄相关的生物变化,”生物学家迪尔吉特·吉尔说来自英国巴布拉汉姆研究所,也是该研究的主要作者。
“我们能够将其应用到我们的实验中,以确定我们的新方法所实现的重新编程的程度。”
这种新方法被称为“成熟期瞬时重编程”,工作速度更快(13 天,而山中团队的实验为 50 天),并且在成熟期之前停止。达到状态,允许细胞保留其原始身份和功能。
使用多种测量方法,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),来确认皮肤细胞的生物学年龄确实已回退了三十年。
胶原产生是皮肤细胞的一项关键功能——有助于构建组织和愈合伤口——并且观察到年轻的细胞仍在将物质泵出。 事实上,它们比未经历重新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愈合伤口的迹象。
“我们已经证明,细胞可以在不丧失功能的情况下恢复活力,并且恢复活力可以恢复衰老细胞的某些功能,”吉尔说。
“事实上,我们还看到了与疾病相关的基因中衰老指标的逆转,这一事实对于这项工作的未来来说特别有希望。”
到目前为止,科学家们还不完全了解成熟期短暂重编程背后的机制是如何运作的,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– 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,并确保在将它们移出实验室并进入实验室之前,这些过程是完全安全的。
“最终,我们也许能够识别无需重新编程即可恢复活力的基因,并专门针对这些基因来减少衰老的影响,”分子生物学家沃尔夫·雷克说来自巴布拉罕研究所。
“这种方法有望带来有价值的发现,从而开辟令人惊叹的治疗视野。”
该研究发表于电子生活。