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美媒：新技術(shù)可讓人體細胞重返年輕

2020-04-01 14:02:26 來源：參考消息網(wǎng) A+A-

參考消息網(wǎng)4月1日報道 美媒稱，美國斯坦福大學(xué)的研究人員報告說，他們可以改寫人體細胞的程序，使之重返年輕狀態(tài)，從而讓它們煥發(fā)活力。他們希望這項技術(shù)會有助于治療組織細胞老化引起的骨關(guān)節(jié)炎和肌肉萎縮等疾病。

據(jù)美國《紐約時報》網(wǎng)站3月24日報道，人們一般認為，衰老的一個主要原因是表觀基因組中的錯誤不斷積累。表觀基因組是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)，它包裹脫氧核糖核酸（DNA）并控制對基因的訪問。斯坦福大學(xué)的研究團隊說，他們的方法——旨在逆轉(zhuǎn)這些錯誤并讓細胞回到年輕狀態(tài)——的確能恢復(fù)細胞活力，消除衰老的跡象。該團隊由塔帕什·薩卡爾、托馬斯·蘭多和維托里奧·塞巴斯蒂亞諾領(lǐng)導(dǎo)。

他們3月24日將研究報告發(fā)表在英國《自然·通訊》上。在這份報告中，研究人員稱，他們的技術(shù)是“朝著逆轉(zhuǎn)細胞老化進程這一目標(biāo)邁出的重要一步”，且可以催生出治療“衰老及與衰老有關(guān)的疾病”的方法。

美國麻省理工學(xué)院衰老問題專家萊昂納德·瓜倫特說，這種方法是“衰老問題研究中最有前途的領(lǐng)域之一”，但開發(fā)基于核糖核酸（RNA）的藥物將花費很長時間。

斯坦福大學(xué)團隊利用了被稱為“山中因子”的強大物質(zhì)，該物質(zhì)可改寫細胞表觀基因組的程序，使之回到零點時刻，即胚胎狀態(tài)。

報道稱，源自受精卵的胚胎細胞可發(fā)育成身體上任何一種專門類型的細胞。它們的命運——是變成皮膚細胞、眼睛細胞還是肝細胞——取決于附加在其表觀基因組上的化學(xué)基團或標(biāo)記。

在每種類型的細胞中，這些標(biāo)記僅把這種類型細胞所需的基因變成可訪問的，同時封鎖DNA中的其他所有基因。因此，標(biāo)記的模式將決定每個細胞的身份。

隨著細胞老化，它會在標(biāo)記系統(tǒng)中積累錯誤，進而降低細胞開啟和關(guān)閉其正常運轉(zhuǎn)所需基因的效率。

2006年，日本京都大學(xué)干細胞研究人員山中伸彌讓生物學(xué)家們大吃一驚，他向生物學(xué)家展示，他發(fā)現(xiàn)的4種轉(zhuǎn)錄因子——激活基因的物質(zhì)——可以逆轉(zhuǎn)細胞的命運。被注入“山中因子”的細胞的表觀基因組上的標(biāo)記會被抹去，細胞因而會失去身份并恢復(fù)到胚胎狀態(tài)。老化過程中積聚的錯誤標(biāo)記也會在這個過程中丟失，細胞因而恢復(fù)到年輕狀態(tài)。山中伸彌因為這項研究而與他人分享了2012年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。

但“山中因子”不是萬能藥。運用于小鼠時，這種因子使小鼠細胞喪失了功能，并使它們做好了快速生長的準(zhǔn)備，而這種快速生長通常是癌性增生。結(jié)果小鼠全部死亡。

2016年，美國索爾克生物研究所的胡安·貝爾蒙特發(fā)現(xiàn)，“山中因子”的兩個效應(yīng)——抹消細胞身份和逆轉(zhuǎn)衰老——可以分開，因為使用較低的劑量就可以實現(xiàn)逆轉(zhuǎn)衰老的目標(biāo)。但他是通過對小鼠進行基因改造實現(xiàn)這一目標(biāo)的，而這種技術(shù)無法運用于人類。

在3月24日發(fā)表的報告中，斯坦福大學(xué)團隊描述了一種將“山中因子”送入取自患者的細胞的可行方法，這個方法就是僅向培養(yǎng)的細胞注入少量“山中因子”。

該團隊報告說，如果給藥的時間足夠短，細胞就會保留自己的身份，但仍能恢復(fù)到年輕狀態(tài)，這可以根據(jù)表明細胞活力的幾個指標(biāo)來判斷。

塞巴斯蒂亞諾說，“山中因子”似乎分兩個階段運作，它們似乎先把表觀基因組的能量提高到一定水平，此時老化標(biāo)記就丟失了，然后它們將能量提高到更高的水平，此時細胞身份就被抹去了。

斯坦福大學(xué)團隊從骨關(guān)節(jié)炎患者身上提取了老化的軟骨細胞，然后發(fā)現(xiàn)，在注入少量“山中因子”后，這些細胞就不再分泌會引發(fā)骨關(guān)節(jié)炎的炎性因子了。該團隊還發(fā)現(xiàn)，在一種肌肉萎縮疾病中受損的人類肌肉干細胞可以重返年輕狀態(tài)。斯坦福大學(xué)團隊的成員已成立特恩生物技術(shù)公司，以開發(fā)骨關(guān)節(jié)炎和其他疾病的治療方法。

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