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讓細(xì)胞返老還童，這些你一定要知道
2025-01-09 17:35:55大約15年前，日本科學(xué)家山中伸彌教授團(tuán)隊(duì)向世界公布了一項(xiàng)驚人的研究成果——他們通過往培養(yǎng)皿里加入了4種神奇的蛋白質(zhì)，使成熟的細(xì)胞變回到與幾天大的胚胎中發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞幾乎相同的階段。也就是說，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)能夠成功使細(xì)胞“返老還童”。憑借這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，山中伸彌教授獲得了2012年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎，這4種具有細(xì)胞重編程能力的蛋白質(zhì)被稱為“山中因子”。
現(xiàn)在，經(jīng)過十多年對細(xì)胞重編程的研究，許多生物技術(shù)公司和實(shí)驗(yàn)室表示，如果能精確地控制動物體內(nèi)的細(xì)胞重編程過程，將可能帶來前所未有的能夠逆轉(zhuǎn)衰老的新技術(shù)！那么，這項(xiàng)可能會實(shí)現(xiàn)人類自古追求的終極目標(biāo)——“長生不老”的技術(shù)，究竟發(fā)展到什么新階段了呢？
一項(xiàng)能夠回?fù)堋八ダ蠒r(shí)鐘”的技術(shù)
我們知道，細(xì)胞的發(fā)育通常是一條線性不可逆的過程——從具有多種分化潛能的干細(xì)胞出發(fā)，隨著時(shí)間推移，細(xì)胞會逐步具有特定功能，形態(tài)上也出現(xiàn)明顯的變化，最終形成各式各樣的細(xì)胞，比如腦細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等。
那如何能看出一個(gè)細(xì)胞究竟是年輕還是衰老呢？對于細(xì)胞的“年齡”問題，科學(xué)家們也自有一套評判的方法。隨著年齡增長，在細(xì)胞內(nèi)，端粒會不斷縮短，遺傳物質(zhì)會變得不穩(wěn)定，基因組上也會有很多表觀遺傳學(xué)的修飾。這些變化就像樹木的年輪一樣，忠實(shí)地記錄著這些細(xì)胞的年齡——這也被稱為細(xì)胞內(nèi)的“衰老時(shí)鐘”。在過去的研究中，生物學(xué)家們已能精準(zhǔn)地評估這些變化，并以此為據(jù)準(zhǔn)確地預(yù)測出細(xì)胞的年齡。一部分科學(xué)家認(rèn)為，正是這些累積的變化使細(xì)胞的功能降低，從而導(dǎo)致我們變老。
那么，如果能清除這些時(shí)間在細(xì)胞中留下的痕跡，是不是就能使細(xì)胞“返老還童”了？重編程就是這樣一種能夠重置表觀基因組的技術(shù)，它可以將DNA上被翻轉(zhuǎn)到錯(cuò)誤位置的化學(xué)標(biāo)記翻轉(zhuǎn)回來，使細(xì)胞“回春”。
不過，這種方法也存在著很大的問題——重編程的程度很難把控。2013年，一支西班牙團(tuán)隊(duì)使用基因工程將中山因子引入了活體動物中，研究結(jié)果喜憂參半——重編程確實(shí)在小鼠體內(nèi)發(fā)生了，但根據(jù)發(fā)生重編程的程度，一些小鼠的組織有變得年輕的跡象，而另一些小鼠則長出了被稱為畸胎瘤的腫瘤。也就是說，如果過度抹去細(xì)胞中的表觀基因組痕跡，這些完全忘記自己原有身份，回到最初狀態(tài)的細(xì)胞或許會再次長成一個(gè)成熟的、有功能的細(xì)胞，但也有可能會變成癌細(xì)胞。
對于這個(gè)研究成果，山中伸彌教授依然表示看好。他在確認(rèn)擔(dān)任一家新抗衰老公司Altos Labs的科學(xué)顧問委員會主席的郵件中表示：“盡管有許多障礙需要克服，但重編程技術(shù)的潛力巨大?！?/span>
當(dāng)時(shí)，科學(xué)家們面臨的最主要的難題就是，如何能夠精確控制重編程，使這種技術(shù)能夠安全地恢復(fù)動物的活力而不殺死它們。
