【重磅】科學家用干細胞讓動物實現「返老還童」

　　威正翔禹生物為您播報： 來自索爾克研究所（Salk Institute）的研究人員通過細胞重編程讓衰老的小鼠重獲了青春！除此之外，小鼠的壽命延長了1/3，這可是活體動物中的**！

　　隨著現代社會的發展，人們活得“越來越長”，而發生與衰老有關疾病的風險也在逐漸上升。事實上，對于心臟疾病、癌癥等等來說，**的風險因素就是衰老。不過還好，近十年來的研究向我們展示了，細胞的發育過程并不是單向的，它們可以通過重編程恢復具有多能性的“胚胎樣狀態”。

　　這是干細胞領域的先驅，山中伸彌教授的偉大發現。他將Oct4， Sox2， Klf4 和c-Myc這四個轉錄因子（OSKM）轉入體細胞中，就使其重編程成為了多能干細胞（ipsCs）。這其實就是“細胞返老還童”的一個過程和表現。

　　這給了索爾克研究所的Juan Carlos Izpisúa Belmonte教授靈感，OSKM能讓成熟細胞回到初始的干細胞狀態，但是完全回歸干細胞狀態，容易引起癌變，而且大量成熟細胞回到干細胞狀態還會導致器官衰竭。那么如果減少一些量，是不是就能讓細胞“倒退幾步但又不回到起點”呢？如果可以的話，那是不是又說明生物也可以通過這種方式變年輕呢？

　　為了解答這些問題，Izpisúa Belmonte教授帶著他的團隊開始了研究。首先，他們選擇了基因突變而導致早衰的小鼠模型，這個突變會導致早衰蛋白的積聚，引起一種罕見病——Hutchinson Gilford早老綜合征（HGPS）。患這種病的人和小鼠都存在DNA損傷，出現器官功能障礙、壽命縮短等現象。此外，一些連在DNA上，可以調節基因表達的分子，也就是表觀遺傳標記，也會出現過早地失調。

　　研究人員取得了這些小鼠的皮膚細胞進行重編程，他們對OSKM進行了2-4天短時間的誘導表達（正常使細胞回到多能性干細胞狀態需要2-3周）。結果顯示，皮膚細胞仍然是皮膚細胞，但衰老的狀態真的得到了逆轉！

　　受此體外實驗成功的鼓舞，研究人員接著對這些小鼠進行了OSKM的注射，這一次，奇跡又出現了！對比未受任何處理的空白對照組早衰小鼠，它們的心血管和其他器官的功能都得到了顯著的改善，而且壽命延長了1/3！并且，ipsCs中最為人所擔心的引發腫瘤的情況也沒有出現。除了小鼠外，他們還在實驗室中對人類的早衰模型細胞進行了同樣的OSKM短期誘導，也如預期的一樣，觀察到了衰老狀態的逆轉。

　　既然對早衰的小鼠起了作用，那么正常衰老的呢？于是，研究人員把實驗對象換成了年齡為12個月的普通小鼠，對于人類來說，這個年紀也算是年過半百了。我們知道，隨著年紀變大，許多慢性疾病都會“找上門來”，糖尿病就是其中之一。衰老使得胰腺功能損傷并且難以恢復，從而導致β細胞分泌胰島素能力下降，這是糖尿病發病的重要因素。

　　研究人員選擇了2月齡和12月齡的普通小鼠，分別用β細胞毒素使它們的胰腺功能受損。經過3周的恢復，他們發現，2月齡年輕小鼠的再生能力明顯更強，在葡萄糖耐量試驗（GTT）中2月齡小鼠對葡萄糖的耐受能力相比12月齡小鼠要好很多。

　　接著同樣的β細胞毒素用在了OSMK誘導過的12月齡小鼠身上，這次，老齡小鼠“反超”了！GTT顯示，同樣的恢復時間點上，12月齡小鼠對葡萄糖的耐受量竟然比2月齡小鼠要高！這說明，接受了OSMK誘導的老齡小鼠胰腺的再生能力堪比年輕小鼠，甚至還要更強。除了胰腺，研究人員在肌肉纖維中也觀察到了類似現象。這些接受了重編程的老齡小鼠的器官恢復到了年輕狀態，它們的生活質量明顯得到了改善。

　　無論是早衰小鼠，還是普通衰老小鼠，研究人員發現，它們細胞內一些與衰老狀態有關的表觀遺傳標記都在重編程的過程中得到了恢復。文章的共同**作者Paloma Martinez-Redondo認為，這個發現表明，表觀遺傳標記的變化是衰老的部分原因，也提醒了研究人員該怎樣有針對性的去延緩細胞衰老。

　　并沒有參與研究的斯坦福大學醫學院的基因組學專家Howard Chang告訴《科學》雜志，“我認為這個研究是一個‘非常美麗的作品’，衰老對我們來說不再是一個‘被動的過程’，我們可以改變它，干預它”。

　　所有這些基礎研究都面臨著一個拷問：何時能走向臨床？關于這個問題，Izpisúa Belmonte教授的答案是：“我能預見到未來人類會有通過細胞重編程‘重獲青春’的一天，但衰老是一個復雜的過程，真正應用到臨床上，我們可能還需要10年的時間。”

　　（來源：奇點網）