《Natrue》子刊:幹細胞技術讓衰老細胞重煥活力

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正文

從基礎研究到實際運用,還要經歷一段很長的路要走。《Natrue》子刊:干细胞技术让衰老细胞重焕活力

人類的衰老是不可避免的自然規律,但3月24日發表於natrue communications 的一篇報道指出,斯坦福大學醫學院的科學家已經使用一種不能長期“存活”的信使RNA(mRNA),短暫地誘導山中因子的表達,在老年人類體細胞中引發了不完全的重編程,使人類衰老細胞恢復活力,扭轉了衰老對細胞的影響。

研究發現,在實驗室培養皿中誘導老年人細胞短暫表達這些蛋白質,可以逆轉許多衰老的分子標誌,並使處理過的細胞與年輕細胞幾乎沒有區別。

通過比較標誌細胞年齡的甲基群,經過處理的老年細胞比未經處理的老年細胞平均年輕1.5到3.5歲,血管細胞甚至最高可以年輕7.5歲

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1 Yamanaka因子可逆轉衰老

為證明這種療法是否也可以用於更普遍的抗衰老目的,研究人員誘使老年小鼠的肌肉乾細胞表達一組特定的蛋白質,這些蛋白質在短期內對胚胎髮育必不可少。他們發現,移植回去後,老年小鼠恢復了年輕的力量。

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移植後小鼠的基因表達向著年輕內皮細胞方向分化

刺激幹細胞表達的一組蛋白質稱為Yamanaka因子(

注:Yamanaka因子為Oct4、Sox2、Kf4、c-Myc),這些因子在將成年細胞轉化為誘導性多能幹細胞(iPS細胞)中起著至關重要的作用。這些細胞具有分化為幾乎任何人體細胞類型的潛力,這使它們成為藥物發現和再生醫學研究的重要領域。

斯坦福大學的研究小組證明,在誘導老年人提取的細胞將要表達Yamanaka因子的過程中,衰老細胞的許多特徵被逆轉,從而導致與年輕細胞幾乎沒有區別。

2 逆轉衰老讓小鼠的壽命增加了20%

該團隊的一組研究人員通過將成人iPS細胞暴露於體內來製造iPS細胞。

在兩週時間內,成年細胞會接觸到短暫的RNA信息,這些信息編碼了Yamanaka蛋白的製備信息。隨著時間的流逝,蛋白質具有逆轉細胞發育時間軸的作用,迫使其恢復為類似於胚胎的多能細胞的狀態。

在此過程中,這些單元不僅釋放了其先前身份的任何記憶,而且還恢復了年輕狀態。他們通過擦拭DNA清除分子標籤來完成這種轉化,這些分子標籤不僅可以區分皮膚細胞和心肌細胞,還可以區分隨著細胞年齡而積累的其他標籤。

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瞬轉OSKMNL回覆了MuSCs細胞的組織再生能力

此外,為了發現人類細胞是否會以相同的方式發揮作用,斯坦福大學的研究人員設計了一個實驗,在其中他們使用信使RNA在老年人血管和皮膚細胞中短暫表達四種Yamanaka因子以及兩種其他蛋白質。由於信使RNA在細胞內迅速降解,因此可以控制暴露於這些因素的持續時間。

然後分析這些處理過的人細胞的基因表達模式,並與同樣從老年人群中獲得的對照細胞的基因表達以及從年輕人群中獲得的未經處理的細胞進行比較。

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回覆前後對比,細胞明顯年輕了

結果表明,在人類細胞實驗中,經過處理的細胞在暴露四天後顯示出年齡逆轉的跡象,並且與未經處理的衰老細胞相比,與各種衰老途徑相關的基因水平較低。在小鼠實驗中,就基因表達而言,處理過的老年細胞與年輕細胞更相似,使過早衰老的小鼠壽命可以增加20%。

研究人員分析了細胞的甲基基團,這些甲基基團可以按時間順序顯示年齡。使用這種方法,發現

處理過的細胞似乎比未處理的老細胞平均年輕1.5至3.5歲,血管細胞甚至最高可以年輕7.5歲。

該團隊很高興看到這標誌著抗衰老研究領域的重要一步。

參考文獻:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/sm-ohc032220.php

《Natrue》子刊:干细胞技术让衰老细胞重焕活力

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