衰老和疾病中普遍存在的间质漂移可通过部分重编程逆转Prevalent mesenchymal drift in aging and disease is reversed by ...

环球医讯 / 干细胞与抗衰老来源:www.sciencedirect.com美国 - 英语2025-08-17 00:54:18 - 阅读时长2分钟 - 822字
本研究通过大规模分析人类衰老和年龄相关疾病中的基因表达数据,发现了一种普遍存在的“间质漂移”现象,即细胞和组织向间质状态转变。这种变化与疾病严重程度、患者生存率降低和死亡风险增加相关。研究进一步证明,利用山中因子的部分重编程可有效逆转间质漂移,恢复细胞和组织的年轻转录组特征,为开发逆转衰老相关疾病的干预措施提供了新框架。
衰老疾病间质漂移部分重编程表观遗传年轻化山中因子抗衰老年龄相关疾病组织再生临床转化
衰老和疾病中普遍存在的间质漂移可通过部分重编程逆转

重点发现

  • 间质漂移(MD)是人类衰老及年龄相关疾病的保守标志
  • MD水平与疾病严重程度、生存率降低和死亡风险呈正相关
  • 部分重编程可在完全去分化前显著减少MD
  • 通过逆转MD实现细胞和组织的表观遗传年轻化

研究概述

衰老过程中细胞身份的丧失是多种疾病的重要特征,但其分子机制尚未完全阐明。通过对40余种人体组织和20种疾病的基因表达数据进行分析,发现多类细胞中普遍存在间质基因上调和间质细胞群体比例改变的“间质漂移”现象。研究显示,间质漂移程度与疾病进展、死亡风险显著相关,而抑制关键MD转录因子可诱导表观遗传年轻化。

山中因子(OSKM)诱导的部分重编程可在诱导多能性前显著逆转间质漂移。在体外和体内实验中,该方法有效恢复了衰老细胞的转录组特征。这些发现揭示了部分重编程的抗衰老机制,为开发针对年龄相关疾病的干预策略提供了理论基础。

研究进展

通过对GTEx数据库中46种人体组织的基因表达分析,发现衰老与能量代谢(氧化磷酸化、三羧酸循环)相关基因的表达下调显著相关。进一步研究表明:

  1. 多器官系统普遍存在间质状态转化
  2. 不仅限于间质细胞数量增加,还包括上皮细胞、内皮细胞等的转录组改变
  3. 山中因子可通过部分重编程逆转这种分子特征
  4. 重编程过程中发生的间质-上皮转化(MET)对细胞年轻化至关重要

机制解析

OSKM重编程首先引发间质-上皮转化,通过抑制AP-1等关键转录因子的异常染色质开放,恢复表观遗传信息的稳定性。研究证实,由YAP1介导的机械信号传导和TGF-β信号通路在调控间质漂移中发挥核心作用。

应用前景

该研究为以下领域提供了新方向:

  1. 衰老生物标志物的开发(MD指数)
  2. 年龄相关疾病(如特发性肺纤维化、骨关节炎)的治疗策略
  3. 组织再生医学的临床转化
  4. 基于表观遗传重编程的抗衰老干预

研究局限性

  1. 长期部分重编程的安全性需进一步验证
  2. 不同组织类型的最优重编程方案尚待优化
  3. 人类临床转化需克服免疫排斥和递送效率等挑战

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