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逆转衰老!重置中老年小鼠细胞,逆转衰老过程

2022-03-09 11:30 阅读:158

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,人体的器官会逐渐衰老,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。

随着年龄的增长,人体自我修复能力开始下降,当修复能力低到极限,人就会死亡。衰老是慢性疾病的主要驱动因素,因此,生物意义上的年轻化将让我们保持健康和长寿。

2022年3月7日,美国索尔克生物研究所的研究人员在" Nature Aging "期刊上发表了一篇题为" In vivo partial reprogramming alters age-associated molecular changes during physiological aging in mice "的研究论文。

该研究表明,研究人员可以通过将中年和老年小鼠的细胞部分重置为年轻的状态,从而安全有效地逆转中老年小鼠的衰老过程

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机体的衰老,不仅仅体现在外表和健康状况上,体内的每个细胞都会记录时间的流逝。基于早期的研究,研究人员知道,在细胞中加入四种重编程分子(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)的混合物,可以将这些表观遗传标记重置为原始模式。目前,科学家已将其用于使衰老的细胞恢复活力,触发肌肉再生和解决青光眼问题。

Yamanaka(山中因子),它是一组四种重新编程的分子,可以重新设置身体细胞中的“时钟”。它们通过将表观遗传标记的独特化学物质模式恢复到它们的原始状态来实现这一目的。

目前,这种方法已被用于将成体细胞转化回干细胞,然后可以分化成不同的细胞类型。索尔克研究所的团队此前曾使用这种方法来逆转患有过早衰老疾病的小鼠的衰老迹象,并改善心脏和大脑中的组织功能。另外,斯坦福大学的科学家去年使用该技术使老年小鼠具有年轻小鼠的肌肉力量。

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在这项新研究中,研究人员测试了健康动物衰老过程中细胞再生方法的变化,目的是调查对老年健康动物的影响,以确定该方法是否具有抗衰老益处,以及是否会带来不利的健康影响。

研究人员将3组小鼠注射了山中因子。其中一组小鼠从15个月大到22个月大,接受了常规剂量的山中因子,相当于人类50到70岁的年龄。另一组从12个月到22个月接受治疗,年龄在35到70岁之间。第三组在25个月大时只接受了一个月的治疗,与人类80岁时相似。

研究发现,与对照组动物相比,接受山中因子的小鼠没有血细胞改变或神经系统改变。此外,在任何一组动物中都没有发现癌症。

当研究人员观察接受治疗的动物的正常衰老迹象时,发现老年小鼠在很多方面都很像年轻的动物

具体来说,在肾脏和皮肤中,治疗动物的表观遗传模式更像年轻动物的表观遗传模式。当受伤时,接受治疗的动物的皮肤细胞具有更大的增殖能力,并最大限度地减少受伤后的疤痕。与此同时,血液中的代谢分子没有表现出正常的年龄相关变化

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减少皮肤伤口愈合期间的纤维化组织形成

这些效果在接受了7个月和10个月治疗的小鼠身上都能看到,但接受了一个月治疗的老年组则没有。更重要的是,当治疗动物在治疗中途进行分析,效果还不明显。这表明,这种治疗并不是简单地延缓衰老,而是积极地使衰老逆转,尽管需要更多的研究来区分两者

研究人员表示,可以在整个生命周期内使用这种方法来减缓正常动物的衰老,该技术在小鼠中既安全又有效。除了解决与年龄相关的疾病外,这种方法还可以为生物医学界提供一种新工具,通过改善细胞功能和在不同疾病情况下的恢复能力来恢复组织和机体健康。

下一步,研究人员计划以分析特定分子和基因如何通过山中因子的长期治疗而发生变化,他们还在开发传递因子的新方法。

最后,研究人员希望让衰老的细胞恢复弹性和功能,使它们更能抵抗压力、伤害和疾病。目前,至少在小鼠身上,这条路是行的通的。

论文链接:

https://doi.org/10.1038/s43587-022-00183-2

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