13 天时间让皮肤细胞年轻 30 岁重返青春,剑桥科学家找到精准细胞重编程新方法

量子位 2022/4/10 13:36:35 责编:远洋

为了让皮肤保持年轻、对抗衰老,人类想出很多手段。

现在科学家找到一种新方法,让 53 岁皮肤细胞年轻 30 岁,直接重返青春。而且这一次不局限于小鼠研究,实验中真正使用了人类细胞。

相关论文目前已被 eLife 期刊接收,尽管全文还没有正式发表,已经受到了相关学者的重视。

精确细胞重编程

这次研究使用的方法被称为细胞重编程。

这个领域的一个重大突破,是 2012 年诺贝尔生理医学奖成果,人工诱导多能干细胞 (iPSC)。

简单来说,通过病毒载体把 4 个转录因子组合转入普通细胞,能把它们重新诱导成干细胞。理论上这些诱导出的干细胞就像胚胎干细胞一样,有能力重新分化成各种类型的细胞。

但当时的技术还不够成熟,只能一口气消除细胞所有分化特征,并未掌握稳定的再分化手段,诱导过程也比较缓慢,难以真正应用到医学治疗。

△ 诺奖得主山中伸弥

这一次,来自英国剑桥巴布拉汉研究所 (Babraham Institute) 的科学家在重编程中找到精确的平衡点,让细胞重返年轻之后还能恢复原本的功能。

此次研究对象是人类皮肤中的成纤维细胞,这种细胞负责分泌胶原蛋白,在伤口愈合中也有重要作用。

具体方法,先给衰老的成纤维细胞转入山中伸弥发现的 4 种转录因子,10-17 天左右进入成熟期后,再把这些因子移除,让细胞恢复正常状态。

在中间阶段,成纤维细胞的形态和基因表达水平发生变化,去除后再次回到成纤维细胞状态。

一通操作下来,使用表观遗传时钟和基因转录物读数两种方法测量,重编程后的细胞大致与年轻了 30 岁的细胞特征匹配。

在体外伤口愈合实验中,也观察到重编程细胞恢复了活力,能分泌更多胶原蛋白,迁移到伤口的速度也加快。

在后续对比试验中,研究人员发现让转录因子表达 13 天是最佳平衡点。

这种新方法被命名为 MPTR (成熟期瞬时重编程,Maturation phase transient reprogramming)。

应用前景不只皮肤

论文一作、博士后 Diljeet Gill 表示,这项研究的意义并不局限于皮肤。

他们在研究中观察到,该方法也能对细胞衰老引起的其他疾病产生影响,比如让阿尔茨海默病相关的 APBA2 基因和白内障相关的 MAF 基因转录指标向年轻方向改变。

研究组下一步的研究目标,就是继续验证新方法能否在其他种类细胞上复制。

△ 你猜 Gill 博士现在多大岁数?

论文地址:

https://elifesciences.org/articles/71624

参考链接:

https://www.babraham.ac.uk/news/2022/04/new-technique-rewinds-age-skin-cells-30-years

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关键词:细胞编程

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