衰老，是一个复杂、多阶段、渐进的过程，发生在生命的整个过程。随着时间的流逝，身体健康状况逐渐下降，一些疾病也伴随着年龄的增长而发生，尤其是年龄相关的慢性病，例如癌症、糖尿病、心血管疾病等。

体细胞重编程，是将体细胞转化为诱导多能干细胞（iPSC）的过程，可以逆转这些与年龄相关的变化。然而，在iPSC重编程过程中，体细胞身份丢失，并且可能很难重新获得，因为重新分化的iPSC通常类似于胎儿细胞，而不是成熟的成年细胞。

    2022年4月8日，英国巴布拉汉研究所的研究人员在" eLife "期刊上发表了一篇题为" Multi-omic rejuvenation of human cells by maturation phase transient reprogramming "的研究论文。

研究人员开发了一种“成熟期瞬时重编程”（MPTR）方法，可以将人类皮肤细胞的时钟逆转30年，在不失去其特殊功能的情况下逆转细胞的衰老时钟。尽管处于探索的早期阶段，但它可能会彻底改变再生医学。

    再生医学，旨在修复或替换细胞，包括旧细胞。再生医学中最重要的工具之一是创造“诱导”干细胞的能力。这一过程是几个步骤的结果，每个步骤都会清除一些使细胞特化的标记。从理论上讲，这些干细胞有可能成为任何类型的细胞，但科学家尚无法可靠地重新创造条件，将干细胞重新分化为所有类型的细胞。

    这项研究建立在诺贝尔奖获得者山中伸弥的突破之上，2007年，山中伸弥是第一位将具有特定功能的正常细胞转化为具有特殊能力发育成任何细胞类型的干细胞的科学家。完全重新编程一个细胞的过程大约需要50天，使用四种被称为山中因子的关键分子。

    而该研究中的新方法将细胞暴露于山中因子下仅13天，此时，与年龄相关的变化被移除，细胞暂时失去了身份。给部分重编程的细胞在正常条件下生长的时间，观察其特定的皮肤细胞功能是否恢复。然而，部分重编程使它们能够恢复像更年轻、更健康的细胞一样发挥作用的能力。

    为了找出这个过程使细胞变得多么年轻，研究人员首先检查了每个细胞的表观遗传时钟，然后检查了转录组，即细胞产生的所有基因读数。

    通过这两项测量，结果表明，与实验中未经处理的细胞相比，皮肤细胞年轻了30岁。

    逆转转录组中与年龄相关的变化，恢复部分成纤维细胞的迁移速度。

    此外，研究小组发现，经过处理的细胞不仅外观更年轻，而且表现得也像更年轻的细胞。经过处理的皮肤细胞（成纤维细胞）能够产生更多的胶原蛋白，这是骨骼、皮肤肌腱和韧带中的一种分子，可为组织提供结构并治愈伤口。

    当科学家模拟细胞培养中的伤口时，重新编程的成纤维细胞会更快地移动以修复受损区域，部分恢复活力的细胞表现出更像年轻细胞的迹象。

    研究人员认为，这是一个有希望的迹象，表明这项新技术可以帮助创造一种更好地治疗伤口的方法，也可以治疗与年龄相关的疾病，比如阿尔茨海默氏症。

    尽管这项研究处于早期阶段，但这些发现可能最终导致老年相关疾病的治疗，如阿尔茨海默氏症和白内障，可能会彻底改变再生医学。

    总之，研究表明，细胞可以在不失去其功能的情况下恢复活力，并且恢复活力看起来可以恢复衰老细胞的某些功能，该研究的结果代表了我们对细胞重编程的理解向前迈出了一大步。此外，我们还看到与疾病相关的基因中衰老指标的逆转，这一事实对这项工作的未来尤其有希望。

    目前，成熟期瞬时重编程背后的机制尚未完全理解，这是下一个需要探索的谜题。研究人员推测，参与形成细胞身份的基因组关键区域可能会逃避重新编程过程。

论文链接：

http://doi.org/10.7554/eLife.71624

来源 | 健康界

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