研究人员用干细胞基因使衰老小鼠“返老还童”
干细胞可以产生其他类型的身体细胞，但它们还有一个惊人的能力——保持年轻。现在，研究人员已经利用这种能力来延长小鼠的寿命，并修复了它们的一些组织，相关研究结果发表在12月15日的《Cell》杂志。虽然这种方法在人类身上不起作用，但这可能带来某种方法，在我们变老的时候，使我们的身体保持活力。延伸阅读：一个基因可能是“青春之泉”；线虫研究揭开青春不老之泉；迈向“青春之泉“药物的第一小步。
斯坦福大学医学院的基因组科学家Howard Chang没有参与这项研究，但是他说：“这是一项精彩的研究成果。这项研究强调了一个观念，即衰老不仅仅是一个被动过程，我们可以通过干预改变这个结果。”
像我们的头发和皮肤一样，我们的染色体显示着我们的年龄。染色体携带分子附件，称为表观遗传标记，可帮助控制紧密的DNA如何盘绕，以及活性基因是如何被激活的。随着年龄的增长，这些标记会发生变化，可能会弄乱使我们细胞保持工作的精确协调的基因活性模式。
然而，表观遗传修饰并不是永久的。通过打开几个通常只在胚胎中活跃的基因，研究人员可以“重编程”成年体细胞转化为干细胞。该过程使表观遗传标记返回到它们的“青春设置”，使甚至老年的细胞“返老还童”。在2011年的一项研究中，科学家们在实验室重编程了来自101岁老人的细胞，重置了他们的表观遗传标记，并调整了他们的新陈代谢。但是，这种染色体重新启动能在实验室培养皿以外提供类似的好处吗？
为了弄清这一点，索尔克研究所的发育生物学家Juan Carlos Izpisú Belmonte和他的同事，在实验室中对小鼠进行了转基因修饰，使其通过打开四个关键基因来响应抗生素强力霉素，可以将成人细胞转化为干细胞。研究人员在表现哈钦森吉尔福德早衰综合症（HGPS，一种罕见的遗传疾病，像过早老化）的突变小鼠中尝试了他们的方法。HGPS儿童具有老年人特有的健康问题，如骨质疏松和动脉粥样硬化，他们通常在十几岁死于心脏病或中风。
给动物服用强力霉素可降低一些年老迹象，包括皮肤变薄。这也延缓了动物肾脏和脾脏的恶化，并使它们的心跳保持在轻快的步伐。另外，研究人员报道称，打开干细胞基因，可使突变小鼠的寿命延长了三分之一以上。
随着我们变老，我们替换死亡或受伤细胞的能力下降。为了确定激活干细胞基因是否能恢复这种能力，研究人员测试了健康的中年小鼠，它们制造胰岛素的β细胞被去除。打开干细胞基因，可增强啮齿类动物替换丢失的β细胞的能力。Izpisúa Belmonte和他的同事还测试了一组不同的中年小鼠如何可以修复肌肉损伤。如果干细胞基因是活跃的，这些动物可以更好地修复注射眼镜蛇毒所造成的肌肉损伤。Izpisúa Belmonte说：“我们认为，细胞重编程能够将旧的表观遗传程序转换为一个年轻的程序，从而减缓衰老过程。”
但是，篡改表观标记可能是有代价的。以往的研究发现，在成年小鼠中打开干细胞基因能导致癌症或畸胎瘤，有时萌牙或头发异常生长。然而，研究人员发现，他们可以通过给小鼠少剂量的强力霉素，而预防肿瘤、畸胎瘤。
Cedars-Sinai医学中心的再生生物学家Clive Svendsen没有参与这项研究，但是他指出：“我认为，这是‘部分重编程可以使某些组织变年轻’的一个概念证明。”但他说，他希望看到证据表明，重置表观遗传标记可增加健康动物的寿命，并且它在身体的某些部位起作用，如中枢神经系统，在那里细胞替代是有限的。“谁想拥有一颗年轻的心但却有一颗老脑袋呢？”
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