今日,知名学术期刊《细胞》上的一篇论文让火热的干细胞领域持续升温——来自Salk研究所的科学家们发现,利用干细胞诱导技术,衰老的小鼠竟能重焕青春!
说到干细胞诱导技术,就不得不提山中伸弥教授。这位干细胞研究领域的先驱者之一在2006年,与他的博士生高桥和利一道,阐明了诱导多能干细胞的方法。他们发现,只需要提供Myc、Oct3/4、Sox2与 Klf4四个转录因子,就足以让成熟细胞穿越“时光隧道”,变回胚胎干细胞。这些干细胞能在医学上得到极大的应用,山中伸弥教授也因此分享了2012年的诺贝尔生理学或医学奖。
干细胞领域先驱者之一山中伸弥教授带来的技术,有望让科学家们带来返老还童的秘方(图片来源:WSJ)
Juan Carlos Izpisua Belmonte教授是加州Salk研究所的一名教授。在详细分析了山中伸弥教授的方法后,他的脑中诞生了一个奇妙的想法——如果成熟细胞在这四个转录因子的作用下,能够变回最初干细胞的模样,那么倘若我们降低这几个转录因子的浓度,是否就能把时钟稍微往回拨上几年,让细胞变成几年前的样子呢?如果可以,这是否意味着生物就能返老还童,变得年轻呢?
为了回答这个问题,科学家们设计了一系列的实验。首先,他们分离出了小鼠和人类的细胞,并依照他们的想法进行了尝试。实验结果好得惊人——无论是DNA损伤,还是细胞器的缺陷,这些细胞衰老的标记在这四个转录因子的作用下,都出现了显著的减少。换句话说,在体外的细胞实验中,这个思路得到了很好的验证。
“它有潜力改变衰老的进程。”本篇论文的作者们在文章中写道。
Juan Carlos Izpisua Belmonte教授与他的研究团队做出了突破性的发现(图片来源:Salk)
然而体外实验只是说明了这一想法的可行性,并不意味着它能在动物体内起到同样的效果。为了证明这一方法的潜力,研究人员们又进一步进行了动物实验。他们用基因改造的方法,获取了一批出现早衰的小鼠。这些小鼠衰老得特别快。用人类的年龄做比,它们的实际年龄还在婴儿期时,生理年龄就已经和70岁的老年人一样。
在这些早衰的小鼠中,研究人员注射入了这四种能够诱导干细胞产生的转录因子,并热切地期盼着实验结果。几个月后,奇迹发生了。接受注射的小鼠平均寿命从18周延长到了24周,足足延长了三分之一。这些小鼠的脾脏、皮肤、肾脏、血管和胃部无论从外观,还是从功能上看,都变得更为年轻。这些器官也能够重新产生新的细胞,进行自我更新。
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