英國巴布拉漢研究所科學(xué)家在近日出版的《電子生活》(eLife)雜志上撰文稱，他們開發(fā)出一種名為“成熟期瞬時(shí)重編程”的新方法，可在不喪失人類皮膚細(xì)胞特殊功能的情況下逆轉(zhuǎn)“衰老時(shí)鐘”，讓這些皮膚細(xì)胞“返老還童”30年。盡管這個(gè)課題仍處于探索初期階段，但它可能會(huì)徹底改變?cè)偕t(yī)學(xué)領(lǐng)域。

隨著人年齡不斷增長，細(xì)胞的功能下降，基因組會(huì)積累很多衰老生物標(biāo)記。再生生物學(xué)旨在修復(fù)或替換細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)最重要的一個(gè)方面是創(chuàng)造出“誘導(dǎo)”干細(xì)胞。2007年，日本科學(xué)家山中伸彌首次成功將擁有特定功能的正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為擁有能發(fā)育成任何細(xì)胞類型能力的干細(xì)胞，他對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行重新編程約需50天，用到了4種被稱為“山中因子”的關(guān)鍵分子。

“成熟期瞬時(shí)重編程”以上述方法為基礎(chǔ)，但只將衰老細(xì)胞暴露于山中因子下僅13天。此時(shí)，細(xì)胞內(nèi)與年齡相關(guān)的變化被移除，細(xì)胞暫時(shí)失去“身份”。研究人員隨后讓這些被部分重編程的細(xì)胞在正常條件下生長，觀察其特定的皮膚細(xì)胞功能是否恢復(fù)?；蚪M分析表明，衰老細(xì)胞恢復(fù)了皮膚細(xì)胞(成纖維細(xì)胞)的特征標(biāo)記，他們還觀察到，這些被重編程的細(xì)胞內(nèi)生成了膠原蛋白，證實(shí)了這一點(diǎn)。此外，研究人員借助測量細(xì)胞年齡的兩種方法——表觀遺傳鐘和轉(zhuǎn)錄組證實(shí)，重新編程的細(xì)胞與對(duì)照組年輕30歲的細(xì)胞相比在外觀上相匹配。

這項(xiàng)技術(shù)的潛在應(yīng)用不僅取決于細(xì)胞看起來更年輕，還取決于其功能是否像年輕細(xì)胞。最新結(jié)果表明，與未經(jīng)歷重編程過程的對(duì)照細(xì)胞相比，再生的成纖維細(xì)胞能產(chǎn)生更多膠原蛋白，也會(huì)更快進(jìn)入需要修復(fù)的區(qū)域，未來有望用于更好地治愈傷口。

此外，新方法也對(duì)衰老性疾病的相關(guān)基因產(chǎn)生了影響，如與阿爾茨海默病相關(guān)的APBA2基因和在白內(nèi)障惡化中起作用的MAF基因，都顯示出向“年輕化”轉(zhuǎn)變的跡象，因此，這項(xiàng)研究未來還可能應(yīng)用于這些治療領(lǐng)域。

不過，研究人員目前仍未完全弄清楚“瞬間重新編程”取得成功背后的機(jī)制，他們計(jì)劃接下來探究這一問題。他們推測，參與形成細(xì)胞身份的基因組關(guān)鍵區(qū)域可能會(huì)逃避重新編程過程。(記者 劉霞)

關(guān)鍵詞： 成熟期瞬時(shí)重編程 人類皮膚細(xì)胞特殊功能 再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 皮膚細(xì)胞