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上圖漫畫描述了通過細(xì)胞重編程逆轉(zhuǎn)身體衰老

　　兩鬢斑白，眼角魚尾紋，目光越發(fā)暗淡，需要花費(fèi)更長的時間才能恢復(fù)傷病......面對著明顯的衰老跡象，大部分的人都幻想過返老還童。2011年的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家對來自101歲人類的細(xì)胞進(jìn)行體外重新編程，將這些細(xì)胞的衰老相關(guān)表觀遺傳學(xué)修飾去除，這些細(xì)胞的代謝模式也變得符合年輕人的細(xì)胞。但是否這種時光倒流，恢復(fù)青春的方法在活體上也能實(shí)現(xiàn)，過去一直沒有確定。現(xiàn)在，Salk研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，通常與胚胎狀態(tài)相關(guān)的基因表達(dá)能夠逆轉(zhuǎn)衰老的跡象。

　　這種方法不但使培養(yǎng)的人類皮膚細(xì)胞重新變得年輕，還使患有早衰的小鼠“返老還童”了，該方法逆轉(zhuǎn)了一些衰老跡象，并且使小鼠的壽命延長了30%。早期的研究工作為衰老過程的細(xì)胞驅(qū)動和改善人類健康和壽命的可能療法提供了見解。

　　Salk研究所基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)室的Carlos Izpisua Belmonte教授說：“我們的研究表明，衰老并不是單方向的，而是具有可塑性的，通過調(diào)節(jié)，衰老甚至可以被逆轉(zhuǎn)。”

　　隨著現(xiàn)代人壽命的增長，患上老年病的風(fēng)險(xiǎn)也在增加。事實(shí)上，數(shù)據(jù)表明，對于心臟病、癌癥和神經(jīng)衰退疾病來說，最大的風(fēng)險(xiǎn)因素就是年齡。而逆轉(zhuǎn)衰老的一個關(guān)鍵就是細(xì)胞重編程的研究。細(xì)胞重編程由日本學(xué)者山中伸彌于2006年發(fā)明，通過引入4種轉(zhuǎn)錄因子，將成體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞具有與胚胎干細(xì)胞一樣的分化為各類細(xì)胞的能力。細(xì)胞重編程用途廣泛，其中一項(xiàng)就是被用來逆轉(zhuǎn)衰老，但此前研究中的實(shí)驗(yàn)小鼠不是早死，就是患癌。

　　這篇論文的第一作者Alejandro Ocampo說：“我們和其他的干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)觀察到，當(dāng)你誘導(dǎo)細(xì)胞重編程時，細(xì)胞看起來更年輕。接下來的問題是，我們是否可以在活體動物身上復(fù)現(xiàn)這個過程。”

　　雖然細(xì)胞逆轉(zhuǎn)老化聽起來很好，但是往往適合實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)細(xì)胞的過程并不見得對于完整的有機(jī)體適用。首先，盡管快速的細(xì)胞分裂對于生長的胚胎非常重要，但是對于成年人來說，這也是導(dǎo)致癌癥的主要標(biāo)志之一。再比如，使成年人的大量細(xì)胞返回到胚胎狀態(tài)會導(dǎo)致器官衰竭，甚至導(dǎo)致死亡。基于這些原因，該團(tuán)隊(duì)在考慮是否能夠避免癌癥，研究人員本次使用了部分重編程技術(shù)。

　　為了弄清楚這個問題，他們將目光轉(zhuǎn)向到了罕見病兒童早衰癥上。他們建立了一種用于早衰癥(HGPS)表現(xiàn)的基因缺陷小鼠，其表現(xiàn)出很多衰老跡象，比如DNA損壞、器官功能衰退、壽命縮短。此外，DNA上負(fù)責(zé)基因調(diào)節(jié)和基因組保護(hù)的表觀遺傳標(biāo)記會過早的異常表達(dá)。重要的是，表觀遺傳標(biāo)記會在細(xì)胞重編程的過程中被修改。

Salk研究所發(fā)現(xiàn)，部分細(xì)胞重編程能夠逆轉(zhuǎn)細(xì)胞衰老跡象，比如DNA損傷的積累。左圖是患有早衰癥小鼠的成纖維細(xì)胞，右圖是通過重編程去老化的早衰癥小鼠的成纖維細(xì)胞。

　　細(xì)胞重編程一般需用2到3周時間，才能讓成體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，但他們只利用上述轉(zhuǎn)錄因子重編程2到4天，因此獲得的并不是誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)顯示，經(jīng)過這種方法處理后，成體皮膚細(xì)胞仍然還是皮膚細(xì)胞，但細(xì)胞中的衰老跡象卻減輕了。

　　受到這項(xiàng)階段性成果的鼓舞，研究團(tuán)隊(duì)對患有早衰癥的活體小鼠使用相同的短期重編程方法。結(jié)果令人震驚：相比于未接受治療的小鼠，接受了細(xì)胞重編程的小鼠看上去更年輕，他們心血管和其他器官功能都得到改善。最令人驚訝的是，他們的壽命延長了30%，同時并沒有患上癌癥。在細(xì)胞層面，不只是患有早衰癥的小鼠體內(nèi)的分子老化跡象被逆轉(zhuǎn)了，對于正常衰老的小鼠也有同樣的效果。

細(xì)胞重編程的引入改善了年老小鼠肌肉再生能力。左圖是普通衰老小鼠的肌肉修復(fù)。右圖是接受了細(xì)胞重編程的小鼠的肌肉修復(fù)。

　　研究人員之一Paloma Martinez-Redondo說：“這項(xiàng)研究表明表觀遺傳變化至少在部分上驅(qū)動衰老。它使我們了解了哪種通路可以被用于延緩細(xì)胞衰老?！?/span>

　　最終，Salk的科學(xué)家將他們的關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)移到普通的衰老的小鼠。對于這些小鼠，部分重編程技術(shù)會改善胰腺和肌肉的再生能力。在這種情況下，受傷的胰腺和肌肉恢復(fù)得更易快，這表明通過細(xì)胞重編程可以明顯改善生命質(zhì)量。

　　Izpisua Belmonte說：“很明顯，小鼠并不是人類，我們知道如果使人返老還童會更加復(fù)雜。但是這項(xiàng)研究表明，衰老是個動態(tài)且彈性的過程，因此可以通過治療來進(jìn)行干涉?！?/span>

　　Salk的研究人員相信通過化學(xué)物質(zhì)或者小分子誘導(dǎo)表觀遺傳改變或許是使人類返老還童最有希望的方法。然而，他們警告稱，由于衰老的復(fù)雜性，這種治療方法大概需要10年以上才能進(jìn)入臨床試驗(yàn)。