《天龍八部》中的天山童姥有一門“返老還童”的功夫，每30年返老還童一次。而近日，一項(xiàng)發(fā)表于eLife的研究中，研究人員將皮膚細(xì)胞“生物鐘”逆轉(zhuǎn)30年，從成熟細(xì)胞中產(chǎn)生干細(xì)胞。該方法未來可用于皮膚疾病治療。
事實(shí)上，早在2007年“返老還童”就不只是電影、武俠小說里的內(nèi)容了，至少在細(xì)胞層面是這樣。
2007年，日本京都大學(xué)的Shinya Yamanaka開發(fā)了一種技術(shù)，可通過插入4種被稱為“Yamanaka因子”的轉(zhuǎn)錄因子，逆轉(zhuǎn)細(xì)胞發(fā)育，將成熟皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞。普通細(xì)胞要暴露于這些分子中大約50天的時(shí)間，才能重編程為誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（iPSCs）。相關(guān)研究為Yamanaka贏得了2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
但上述細(xì)胞的“返老還童”術(shù)有個(gè)和天山童姥每次返老還童后內(nèi)功需重新練起一樣的缺陷，“當(dāng)你把一個(gè)細(xì)胞變成iPSC時(shí)，該細(xì)胞就不再具備原來的特性和功能?！庇?guó)劍橋巴布拉漢研究所的Diljeet Gill說。
而Gill和其同事攻克了這個(gè)問題，他們?cè)O(shè)計(jì)開發(fā)出一種技術(shù)，利用“Yamanaka因子”使皮膚細(xì)胞在不失去原有功能的情況下恢復(fù)活力。
研究人員從3名平均年齡在50歲左右的人類捐贈(zèng)者身上采集了皮膚細(xì)胞樣本，然后將這些樣本細(xì)胞在“Yamanaka因子”下僅暴露13天，以部分抑制細(xì)胞衰老。然后他們?nèi)コ癥amanaka因子”，讓細(xì)胞繼續(xù)生長(zhǎng)。
隨著年齡增長(zhǎng)，人類的DNA會(huì)被化學(xué)物質(zhì)標(biāo)記，所以追蹤這些標(biāo)記可以幫助我們確定身體年齡，這就是人類的表觀遺傳時(shí)鐘。隨著時(shí)間推移，人體的一些基因會(huì)啟動(dòng)或關(guān)閉，其集合被稱為轉(zhuǎn)錄組。
Gill團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，通過上述方法處理后的部分重編程細(xì)胞的表觀遺傳時(shí)鐘和轉(zhuǎn)錄組圖譜與年輕30歲人群的皮膚細(xì)胞表觀遺傳時(shí)鐘、轉(zhuǎn)錄組圖譜相匹配。而且這些恢復(fù)活力的細(xì)胞可以像年輕細(xì)胞一樣發(fā)揮功能，并比那些未重編程的細(xì)胞產(chǎn)生更多的膠原蛋白。
當(dāng)將重編程細(xì)胞和未重編程細(xì)胞放置在人工創(chuàng)口上時(shí)，前者能比后者以更快地速度以縮小傷口。
“就像年輕人比年長(zhǎng)者傷口愈合得更快一樣?！蓖瑯釉诎筒祭毖芯克ぷ鞯难芯繄F(tuán)隊(duì)成員Wolf Reik說，“這些重編程細(xì)胞不僅是在分子層面同年輕細(xì)胞一樣，而且這些細(xì)胞的功能也更像年輕細(xì)胞，這太令人興奮了?！?/p>
Reik說，這項(xiàng)研究的關(guān)鍵進(jìn)展在于，能夠在不改變細(xì)胞特性或功能的情況下，大幅恢復(fù)細(xì)胞活力。
Gill指出，上述研究可能為治療燒傷和潰瘍等皮膚疾病帶來福音，“此外，另一個(gè)好消息是，這些重編程細(xì)胞不會(huì)被人體排斥，因?yàn)樗鼈儽揪褪亲陨淼募?xì)胞。”
據(jù)悉，目前，研究團(tuán)隊(duì)只在皮膚細(xì)胞中測(cè)試了這項(xiàng)技術(shù)，他們正在探索是否能在其他類型的細(xì)胞中施展同樣的“返老還童”術(shù)。
相關(guān)論文信息：https：//doi.org/10.7554/eLife.71624
來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)