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《Natrue》子刊:干细胞技术让衰老细胞重焕活力

来源:
发布时间:
2020/04/16 10:21
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人类的衰老是不可避免的自然规律,但3月24日发表于natrue  communications  的一篇报道指出,斯坦福大学医学院的科学家已经使用一种不能长期“存活”的信使RNA(mRNA),短暂地诱导山中因子的表达,在老年人类体细胞中引发了不完全的重编程,使人类衰老细胞恢复活力,扭转了衰老对细胞的影响。

 

研究发现,在实验室培养皿中诱导老年人细胞短暂表达这些蛋白质,可以逆转许多衰老的分子标志,并使处理过的细胞与年轻细胞几乎没有区别。


通过比较标志细胞年龄的甲基群,经过处理的老年细胞比未经处理的老年细胞平均年轻1.5到3.5岁,血管细胞甚至最高可以年轻7.5岁。


Yamanaka因子可逆转衰老


为证明这种疗法是否也可以用于更普遍的抗衰老目的,研究人员诱使老年小鼠的肌肉干细胞表达一组特定的蛋白质,这些蛋白质在短期内对胚胎发育必不可少。他们发现,移植回去后,老年小鼠恢复了年轻的力量。

移植后小鼠的基因表达向着年轻内皮细胞方向分化

刺激干细胞表达的一组蛋白质称为Yamanaka因子(注:Yamanaka因子为Oct4、Sox2、Kf4、c-Myc),这些因子在将成年细胞转化为诱导性多能干细胞(iPS细胞)中起着至关重要的作用。这些细胞具有分化为几乎任何人体细胞类型的潜力,这使它们成为药物发现和再生医学研究的重要领域。

 

斯坦福大学的研究小组证明,在诱导老年人提取的细胞将要表达Yamanaka因子的过程中,衰老细胞的许多特征被逆转,从而导致与年轻细胞几乎没有区别。

 

逆转衰老让小鼠的寿命增加了20%


该团队的一组研究人员通过将成人iPS细胞暴露于体内来制造iPS细胞。


在两周时间内,成年细胞会接触到短暂的RNA信息,这些信息编码了Yamanaka蛋白的制备信息。随着时间的流逝,蛋白质具有逆转细胞发育时间轴的作用,迫使其恢复为类似于胚胎的多能细胞的状态。


在此过程中,这些单元不仅释放了其先前身份的任何记忆,而且还恢复了年轻状态。他们通过擦拭DNA清除分子标签来完成这种转化,这些分子标签不仅可以区分皮肤细胞和心肌细胞,还可以区分随着细胞年龄而积累的其他标签。

 瞬转OSKMNL回复了MuSCs细胞的组织再生能力

此外,为了发现人类细胞是否会以相同的方式发挥作用,斯坦福大学的研究人员设计了一个实验,在其中他们使用信使RNA在老年人血管和皮肤细胞中短暂表达四种Yamanaka因子以及两种其他蛋白质。由于信使RNA在细胞内迅速降解,因此可以控制暴露于这些因素的持续时间。然后分析这些处理过的人细胞的基因表达模式,并与同样从老年人群中获得的对照细胞的基因表达以及从年轻人群中获得的未经处理的细胞进行比较。

回复前后对比,细胞明显年轻了

 

结果表明,在人类细胞实验中,经过处理的细胞在暴露四天后显示出年龄逆转的迹象,并且与未经处理的衰老细胞相比,与各种衰老途径相关的基因水平较低。在小鼠实验中,就基因表达而言,处理过的老年细胞与年轻细胞更相似,使过早衰老的小鼠寿命可以增加20%。

 

研究人员分析了细胞的甲基基团,这些甲基基团可以按时间顺序显示年龄。使用这种方法,发现处理过的细胞似乎比未处理的老细胞平均年轻1.5至3.5岁,血管细胞甚至最高可以年轻7.5岁。

 

干细胞作为生物学与再生医学领域冉冉升起的新星,其对于人类健康与人口老龄化有着重要意义。近年来,随着干细胞研究的不断深入,干细胞在抗衰老领域的潜能不断被证实。相信,随着干细胞技术的不断发展,我们终将会受益于干细胞这一新兴技术的抗衰老作用!


参考文献:www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/sm-ohc032220.php

 

转载声明:本文转载自干细胞者说。