科学家尝试用新方法逆转人类衰老
地球网特约记者 Adrian Villellas
衰老会改写细胞的工作模式,这种缓慢转变可能导致组织瘢痕化、功能衰退及器官衰竭。如今科学家发现可将部分细胞推回更健康的状态,为治疗年龄相关疾病带来新希望。
人体组织维持功能的关键在于每个细胞都保持明确身份,并遵循基因材料中的指令。阿尔托斯实验室(Altos Labs)研究团队追踪了衰老过程如何在多类器官和细胞中模糊这些指令。该研究由专注细胞重编程与组织修复的胡安·卡洛斯·伊兹皮苏亚·贝尔蒙特博士领导。团队将衰老视为指令错误而非单纯磨损问题。
衰老细胞趋向瘢痕化
研究通过比对老年样本的基因活动模式,发现相同变化广泛存在于多种疾病中。本应高度特化的细胞出现"间充质漂移"现象——启动与支持性组织相关的基因,导致器官增厚并延缓愈合。由于该信号同时出现在多个人体部位,研究者开始将衰老视为系统性问题。
间充质漂移与疾病关联
这种漂移并非单个器官的偶然现象,其在导致组织瘢痕化或炎症的疾病中显著上升。漂移程度与疾病进展呈正相关,且与生存率下降直接关联。该模式在40多种人体组织和20种疾病(包括肾衰竭和肺纤维化)中均被证实。由于研究团队均来自同一家公司,其他独立团队需验证该漂移现象是否真能预测疾病转归。
衰老细胞失控机制
为验证漂移是否导致损伤,研究人员抑制了与瘢痕程序相关的少数主控基因。细胞随即恢复了表观遗传标记——这些化学标签负责调控基因开关,其状态更接近年轻细胞。该反应表明漂移不仅是损伤结果,因为调整少数开关即可改变下游大量基因。不过实验仅在受控环境中进行,真实器官还涉及免疫信号、激素和复杂的时间因素。
重置衰老细胞的新策略
另一种方法旨在重置细胞而不消除其"记忆",因为过多细胞重置会导致组织瓦解。这种"部分重编程"技术——短暂激活基因重置因子——能在细胞转变为干细胞前减少间充质漂移。权威综述指出完全重编程会抹除细胞身份,因此安全窗口期成为关键目标。在细胞身份归零前捕获益处,该研究指向既能重置衰老信号又保持结构完整的疗法。
小鼠实验的启示
早期动物实验已证明相同基因程序的短期激活可改变衰老相关生物学特征。在早衰小鼠模型中,重复脉冲治疗改善了衰老标志物并延长寿命;后续在正常小鼠的长期研究中,肾脏和皮肤的分子模式也呈现年轻化。这些结果增强了对精准剂量的信心,但也揭示重编程过度的风险。
间充质漂移重编程的挑战
重编程技术仍难精准控制:既能刷新细胞的变化,也可能将细胞推向混乱状态。若过多细胞同时丧失身份,将导致组织功能障碍;不受控的细胞分裂还会增加癌症风险。研发者还需解决递送难题,因为基因疗法必须精准靶向目标细胞并及时关闭。"恢复并维持细胞健康是当今时代最雄心勃勃也最重要的挑战之一,"贝尔蒙特博士强调。
人体细胞抗衰老试验
人体试验通常选择便于局部给药和密切监测的器官。已注册的临床试验计划对青光眼及特定视神经损伤患者单次注射ER-100药物。选择眼部因其注射可保持局部作用,视力测试能数月内捕捉细微变化。即便安全性良好,从眼部治疗扩展至全身治疗仍需更精准的控制和更长的随访期。
间充质漂移的治疗意义
若间充质漂移是普遍衰老模式,逆转该过程或可减少瘢痕化并延长器官健康期。"包括年龄相关疾病在内的许多疾病根源,都是细胞健康的衰退,"贝尔蒙特表示。这种新漂移框架为研究者提供了具体靶点,可能指导开发专门抑制瘢痕程序的药物。单一重置无法阻止衰老,但绘制共享的衰老过程或能帮助医生用同一策略治疗多种疾病。
综上,这些研究将可测量的细胞行为漂移与衰老关联,并展示了逆转方法。后续进展将取决于安全递送技术与独立团队验证,毕竟任何重写细胞程序的疗法都伴随固有风险。
本研究发表于《美国国家医学图书馆》期刊。
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