13 天時(shí)間讓皮膚細(xì)胞年輕 30 歲重返青春,劍橋科學(xué)家找到精準(zhǔn)細(xì)胞重編程新方法

量子位 2022/4/10 13:36:35 責(zé)編:遠(yuǎn)洋

為了讓皮膚保持年輕、對(duì)抗衰老,人類(lèi)想出很多手段。

現(xiàn)在科學(xué)家找到一種新方法,讓 53 歲皮膚細(xì)胞年輕 30 歲,直接重返青春。而且這一次不局限于小鼠研究,實(shí)驗(yàn)中真正使用了人類(lèi)細(xì)胞。

相關(guān)論文目前已被 eLife 期刊接收,盡管全文還沒(méi)有正式發(fā)表,已經(jīng)受到了相關(guān)學(xué)者的重視。

精確細(xì)胞重編程

這次研究使用的方法被稱(chēng)為細(xì)胞重編程。

這個(gè)領(lǐng)域的一個(gè)重大突破,是 2012 年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)成果,人工誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),通過(guò)病毒載體把 4 個(gè)轉(zhuǎn)錄因子組合轉(zhuǎn)入普通細(xì)胞,能把它們重新誘導(dǎo)成干細(xì)胞。理論上這些誘導(dǎo)出的干細(xì)胞就像胚胎干細(xì)胞一樣,有能力重新分化成各種類(lèi)型的細(xì)胞。

但當(dāng)時(shí)的技術(shù)還不夠成熟,只能一口氣消除細(xì)胞所有分化特征,并未掌握穩(wěn)定的再分化手段,誘導(dǎo)過(guò)程也比較緩慢,難以真正應(yīng)用到醫(yī)學(xué)治療。

△ 諾獎(jiǎng)得主山中伸彌

這一次,來(lái)自英國(guó)劍橋巴布拉漢研究所 (Babraham Institute) 的科學(xué)家在重編程中找到精確的平衡點(diǎn),讓細(xì)胞重返年輕之后還能恢復(fù)原本的功能。

此次研究對(duì)象是人類(lèi)皮膚中的成纖維細(xì)胞,這種細(xì)胞負(fù)責(zé)分泌膠原蛋白,在傷口愈合中也有重要作用。

具體方法,先給衰老的成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)入山中伸彌發(fā)現(xiàn)的 4 種轉(zhuǎn)錄因子,10-17 天左右進(jìn)入成熟期后,再把這些因子移除,讓細(xì)胞恢復(fù)正常狀態(tài)。

在中間階段,成纖維細(xì)胞的形態(tài)和基因表達(dá)水平發(fā)生變化,去除后再次回到成纖維細(xì)胞狀態(tài)。

一通操作下來(lái),使用表觀遺傳時(shí)鐘和基因轉(zhuǎn)錄物讀數(shù)兩種方法測(cè)量,重編程后的細(xì)胞大致與年輕了 30 歲的細(xì)胞特征匹配。

在體外傷口愈合實(shí)驗(yàn)中,也觀察到重編程細(xì)胞恢復(fù)了活力,能分泌更多膠原蛋白,遷移到傷口的速度也加快。

在后續(xù)對(duì)比試驗(yàn)中,研究人員發(fā)現(xiàn)讓轉(zhuǎn)錄因子表達(dá) 13 天是最佳平衡點(diǎn)。

這種新方法被命名為 MPTR (成熟期瞬時(shí)重編程,Maturation phase transient reprogramming)。

應(yīng)用前景不只皮膚

論文一作、博士后 Diljeet Gill 表示,這項(xiàng)研究的意義并不局限于皮膚。

他們?cè)谘芯恐杏^察到,該方法也能對(duì)細(xì)胞衰老引起的其他疾病產(chǎn)生影響,比如讓阿爾茨海默病相關(guān)的 APBA2 基因和白內(nèi)障相關(guān)的 MAF 基因轉(zhuǎn)錄指標(biāo)向年輕方向改變。

研究組下一步的研究目標(biāo),就是繼續(xù)驗(yàn)證新方法能否在其他種類(lèi)細(xì)胞上復(fù)制。

△ 你猜 Gill 博士現(xiàn)在多大歲數(shù)?

論文地址:

https://elifesciences.org/articles/71624

參考鏈接:

https://www.babraham.ac.uk/news/2022/04/new-technique-rewinds-age-skin-cells-30-years

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