據(jù)英國《自然》雜志2日發(fā)表的一項逆衰老研究突破,美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院科學(xué)家將小鼠眼睛的神經(jīng)元,重編程到一個更年輕的狀態(tài),讓它們的視力獲得再生和恢復(fù)。該研究為人類進(jìn)一步揭示了衰老機制,同時為青光眼等年齡相關(guān)性神經(jīng)元疾病的治療指出了新的潛在靶點。
視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞是眼內(nèi)的一種神經(jīng)元,它們能將伸長的部分(稱為軸突)從眼睛連接到大腦。這些軸突如果在發(fā)育早期受損,是可以存活下來并再生的,但到了成年以后就不行。
此次,哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院科學(xué)家戴維·辛克萊爾及其同事的實驗表明,在視神經(jīng)受損的成熟小鼠的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞內(nèi),表達(dá)3種山中(Yamanaka)轉(zhuǎn)錄因子,即可以開關(guān)基因的蛋白:OCT4、SOX2、KLF4,就能將這些神經(jīng)元重編程到一個更年輕的狀態(tài)。這些小鼠長出了新的軸突,部分軸突一直延伸到了顱底。同樣的處理方式還能逆轉(zhuǎn)老年小鼠和青光眼小鼠模型的神經(jīng)元丟失,并恢復(fù)其視力。
在分子水平上,損傷和修復(fù)似乎涉及表觀遺傳變異,如甲基化。當(dāng)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞受損時,名為甲基的分子會在這些細(xì)胞的DNA上聚集。神經(jīng)元在修復(fù)時會發(fā)生脫甲基化,切換到一種更年輕的甲基化模式。
這一研究結(jié)果支持了之前的觀點:衰老的背后是表觀遺傳變異的累積,要逆轉(zhuǎn)某種復(fù)雜組織年齡并恢復(fù)其生物學(xué)功能是可能的。此外,該研究還表明,哺乳動物的組織保留了一份年輕信息的記錄——部分由DNA甲基化編碼,獲得這些信息能夠改善組織的功能。
在與這一新研究同時發(fā)表的“新聞與觀點”文章中,美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院科學(xué)家安德魯·胡伯曼探討了研究結(jié)果能否推及人類的問題。文章指出,此次描述的轉(zhuǎn)錄因子的作用仍需在人類中進(jìn)一步驗證,但研究結(jié)果已經(jīng)提示:它們或能重編程不同物種的大腦神經(jīng)元。
總編輯圈點
衰老生物學(xué)是當(dāng)今最熱門的研究領(lǐng)域之一。不過,想要實現(xiàn)整個機體的“返老還童”,可能性接近于零,因為目前人類對衰老機制的理解尚且不足,衰老的原因?qū)嵲谟刑啵鼈円徊糠钟苫驔Q定,一部分由損害身體器官功能的各種改變累積所決定——無論哪一種,我們現(xiàn)階段都沒有辦法完全掌控。但我們清楚,隨著年齡的增長,細(xì)胞會發(fā)生變化而遭受損傷,如果利用細(xì)胞重編程,部分改善甚至徹底治愈因衰老而產(chǎn)生的疾病,無疑就是人類的福祉。(記者張夢然)