导语
头发灰白、眼角长满皱纹、伤口的愈合时间要更长……面临着这些老化迹象，我们大多数人至少在某一刻曾希望能返老还童。现在，Salk研究所的科学家发现，通过胚胎基因诱导细胞的重编程可以逆转衰老，返老还童不再是梦。
（图片来源：Salk 研究所）
12月15日，Salk研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte教授发表在《Cell》杂志上的研究发现，通过细胞重编程的方法不仅逆转人皮肤细胞的衰老；还能促使早衰小鼠实现 “返老还童”，抵抗衰老并延长寿命。这一方法提供了细胞老化可能的治疗方法，或将帮助改善人类健康和延长寿命。
随着现代社会寿命的延长，人们患上与年龄相关疾病的风险增加。数据表明，心脏病、癌症和神经性病变疾病的最大危险因素是年龄。停止或逆转老化的一个线索在于细胞重编程的研究， Yamanaka因子（四个基因：Oct3/4,Sox2、c-Myc和Klf4）的表达过程允许科学家将任何细胞诱导为多能干细胞（iPSC）。与胚胎干细胞一样，iPSCs能够无限分裂，并分化为我们身体中的任何细胞类型。
“我们和其他干细胞实验室观察到的是，当诱导细胞重编程时，细胞看起来更年轻，”本文的第一作者Alejandro Ocampo说，“下一个问题是，我们是否可以诱导活体动物的返老还童过程。”
虽然细胞年轻化听起来是可取的，但在实验室细胞中起作用的过程并不一定在活体动物里起作用。首先，虽然快速的细胞分裂在胚胎中至关重要，但在成人中这种生长是癌症的标志之一。另一方面，有大量的细胞回到胚胎状态可能导致器官衰竭，最终导致死亡。基于这些原因，Salk团队想知道他们是否可以通过在短时间内诱导Yamanaka因子来避免癌症和改善衰老特征。
该研究团队转向了一种称为早衰的罕见遗传病。早衰的人和小鼠具有许多老化迹象，包括DNA损伤，器官功能障碍和显著缩短的寿命。此外，在早衰的人和小鼠中表观遗传标记出现过早失调。这些失调的表观遗传标记在细胞重编程过程中可以被修改。
研究团队使用来自早衰小鼠的皮肤细胞，短期诱导Yamanaka因子。当他们用常规实验室方法检查时，发现这些细胞表现出多个衰老标志的逆转，而不失去其皮肤细胞的特性。
“在其他研究中，科学家已经能完全重新编程细胞使其回到干细胞状态，”共同第一作者Pradeep Reddy表示， “但我们第一次显示，通过短时间诱导这些因素的表达，在保持细胞原有的特性的基础上，逆转年龄相关的标志。”
受这一结果的鼓励，研究团队在早衰的活小鼠中在分几个周期使用短期重编程方法，结果是惊人的：与未处理的小鼠相比，重编程的小鼠看起来更年轻；他们的心血管和其他器官功能得到改善，最令人惊讶的是这些小鼠的寿命延长了30%，并且没有发展为癌症。不管是早衰小鼠还是正常小鼠，在接受短期重编程后细胞水平的老化分子标志均出现了恢复。
最后，Salk科学家将他们的研究转向正常的老年小鼠。在这些动物中，Yamanaka因子的循环诱导导致胰腺和肌肉再生能力的改善。在这种情况下，受损的胰腺和肌肉在重新编程的老年小鼠中愈合的更快，表明通过细胞重编程可以明显改善小鼠的生活质量。
“显然，老鼠不是人类，我们知道使一个人返老还童会更复杂，”Izpisua Belmonte说， “但这项研究表明，老龄化是一个动态和可塑的过程，因此找到适合的治疗干预方法变得更加可能。”
Salk研究人员认为，通过化学物质或小分子诱导表观遗传变化可能是实现人类返老还童最有希望的方法。但是，他们警告说，由于老化的复杂性，这些疗法可能需要长达10年才能达到临床试验。
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