文章标题:一项新的抗衰老基准测试来自缓慢逆转细胞时钟
科学家早已知道如何让细胞变年轻——至少在成年细胞可以被转化为与胚胎中发现的细胞非常相似的多能干细胞这一意义上。尽管这种能力一直是生物学研究的基础,但这些方法对于抗衰老技术并不可行,原因有几点。
“你不会希望体内有多能细胞,因为它可以变成所有类型的细胞,”德国波恩大学研究干细胞的教授Oliver Brüstle说。
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此外,参与干细胞转化过程的少数关键基因如果保持活跃,可能会驱动癌症的形成。这就是为什么Brüstle和他的团队寻找其他不经过多能状态就能让细胞去老化的方法。在他们最近发表于《Aging Cell》的研究中,研究人员从不同年龄的人——包括一名婴儿和一位101岁的捐赠者——的血液细胞开始。
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他们引导这些细胞进入更年轻的状态,但并未一直推进到成为类似胚胎干细胞的程度。随着这一转化的推进,DNA中帮助估算细胞年龄的化学信号也发生了变化。在不到两个月的重编程中,其中一个生物标志物尤其被逆转了长达60年。
即使科学家大幅降低了细胞的增殖能力,衰老仍在继续逆转。因此,表观上的返老还童不能仅用细胞反复分裂并产生新细胞这一事实来解释。然而,究竟是何机制抹去了这些衰老迹象,目前仍不清楚。
“希望是你能在整个动物体内系统性地做到这一点,”Brüstle说。“但如果你考虑将其应用于患者,那么你要确保这不是一个实验室实验,所以关键在于找到机制。”
研究人员还将血液细胞特异性地转变为一种产生神经元的细胞。一个需要注意的是,血液细胞和神经元以不同的时间线衰老,因此逆转的程度可能因使用了不同的衡量标准而被夸大。作者在论文中承认了这一局限性,尽管这一差异并不能解释所有逆转的年龄相关生物标志物。
如果你给患者一种去老化药物,血液细胞变得有神经性也不是一个理想的结果,但这对于其他再生医学用途会有用。然而,Brüstle认为这项研究最令人兴奋的成果之一是所获得的关于去老化过程的信息。
通常,制造干细胞是快速的。这对许多实验有用,但它不给研究人员研究细胞褪去衰老标志物过程的机会。在这项最近的研究中,由于科学家能够缓慢地逆转细胞的生物钟,他们可以追踪去老化的每一步。“现在我们可以真正尝试比处理一个瞬时事件更容易地剖析这个过程,”Brüstle说。
科学家在二十年前开始将成年细胞转化回干细胞,但我们对随后的去老化如何发生知之甚少。这意味着当临床研究人员测试针对年龄相关疾病的潜在医学干预措施时,他们并不总是有一个可靠的衡量标准来对照。
“现在我们有了一个模型,”Brüstle说。“你可以沿着这个模型工作,现在你可以探究无数的事情。什么影响这个过程?这将引导你找到机制。这是我们的希望。”
Anna Rogers补充报道。