逆衰老！生物鐘逆轉可恢復年老小鼠視力

2020-12-04 科學網

作者：辛雨

研究人員通過重置DNA上隨細胞老化而積累的數千種化學標記，恢復了老年小鼠、視網膜神經受損小鼠的視力。12月3日，美國哈佛大學、耶魯大學等機構在《自然》發表的最新研究提出了一種逆轉動物視覺衰老時鐘的新方法，即通過表觀遺傳重編程，讓一些細胞處於「年輕」狀態，使其能夠更好地修復或替換受損組織。

「這是一個重要的裡程碑，這些結果清楚地表明，哺乳動物的組織再生可以增強。」未參與該研究的美國索爾克生物研究所發育生物學家Juan Carlos Izpisua Belmonte說。

但研究人員提醒，目前為止，研究只在小鼠身上進行了試驗，該方法是否適用於人類，或其他因時間而受損的組織、器官，還有待觀察。

衰老以多種方式影響著我們的身體，包括添加、移除或改變DNA上的甲基等化學基團，隨著年齡增長，這些「表觀遺傳」變化會不斷累積。有研究人員提出，追蹤這些變化可以作為校準分子時鐘以測量生理年齡的一種方式，這種評估考慮了生物磨損，可能會與實際年齡有所不同。

這就提出了表觀遺傳變化導致衰老的可能性。「我們提出了疑問：如果表觀遺傳變化是衰老的驅動因素，那我們可以重置表觀基因嗎？可以讓時間倒轉嗎？」該研究合著者、美國哈佛醫學院遺傳學家David Sinclair說。

2016年，Belmonte團隊報告了在基因改造小鼠中表達4種基因對小鼠衰老的影響，結果顯示，衰老緩慢的小鼠有更年輕的表觀遺傳標記模式。但這項技術也有缺點：如果重置基因出現多餘拷貝或表達時間過長，一些小鼠會患上腫瘤。

Sinclair實驗室成員、哈佛醫學院遺傳學家Yuancheng Lu找到一種更安全的方法來恢復細胞活力。他舍掉了Belmonte研究小組使用的與癌症有關的1種基因，並將剩下的3種基因塞進某病毒中，該病毒可以將它們帶入細胞。他還加入了一個「開關」，通過給小鼠注射藥物來啟動基因，如果不給藥，基因就會關閉。

研究人員取出小鼠眼睛的視網膜神經，並將病毒注射到小鼠的眼睛裡，觀察3個基因的表達是否能讓小鼠受傷的神經再生。

結果證明，該系統改善了與年齡相關的視力喪失或眼壓升高的小鼠視力，還將小鼠和實驗所用人類細胞的表觀遺傳模式重置為更年輕的狀態。Sinclair說，目前還不清楚細胞是如何保持更年輕的表觀遺傳狀態，他們正在試圖找出答案。

與此同時，哈佛大學已將這項技術授權給波士頓的Life Biosciences公司，Sinclair說，該公司正在進行臨床前安全性評估，目的是開發這項技術用於人類。瑞士巴塞爾分子和臨床眼科研究所主任Botond Roska說，這將是一種治療視力喪失的創新方法，但是在安全應用於人類之前可能還需要大量改進。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2975-4

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