科學家發現眼球神經細胞再生或能恢復視力

2020-12-06 科普頻道

雜誌2日發表的一項逆衰老研究突破,美國哈佛大學醫學院科學家將小鼠眼睛的神經元,重編程到一個更年輕的狀態,讓它們的視力獲得再生和恢復。該研究為人類進一步揭示了衰老機制,同時為青光眼等年齡相關性神經元疾病的治療指出了新的潛在靶點。

視網膜神經節細胞是眼內的一種神經元,它們能將伸長的部分(稱為軸突)從眼睛連接到大腦。這些軸突如果在發育早期受損,是可以存活下來並再生的,但到了成年以後就不行。

此次,哈佛大學醫學院科學家戴維·辛克萊爾及其同事的實驗表明,在視神經受損的成熟小鼠的視網膜神經節細胞內,表達3種山中(Yamanaka)轉錄因子,即可以開關基因的蛋白:OCT4、SOX2、KLF4,就能將這些神經元重編程到一個更年輕的狀態。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老年小鼠和青光眼小鼠模型的神經元丟失,並恢復其視力。

在分子水平上,損傷和修復似乎涉及表觀遺傳變異,如甲基化。當視網膜神經節細胞受損時,名為甲基的分子會在這些細胞的DNA上聚集。神經元在修復時會發生脫甲基化,切換到一種更年輕的甲基化模式。

這一研究結果支持了之前的觀點:衰老的背後是表觀遺傳變異的累積,要逆轉某種複雜組織年齡並恢復其生物學功能是可能的。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表的「新聞與觀點」文章中,美國史丹福大學醫學院科學家安德魯·胡伯曼探討了研究結果能否推及人類的問題。文章指出,此次描述的轉錄因子的作用仍需在人類中進一步驗證,但研究結果已經提示:它們或能重編程不同物種的大腦神經元。

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