Aging Cell：通过细胞重编程使小鼠器官恢复活力

　　

包括癌症在内的许多疾病都与衰老有关，随着预期寿命的增加，这些疾病正变得越来越普遍。因此，研究和理解这些过程是至关重要的，如果我们要解决这些问题，也要促进更健康的老龄化。

衰老研究的一个领域涉及年轻化，即在衰老的细胞或组织中恢复年轻细胞的特性。

在ICREA研究人员Manuel Serrano博士的带领下，来自巴塞罗那IRB细胞可塑性和疾病实验室的科学家们已经成功地通过细胞重编程使一些老鼠器官和组织恢复活力。具体来说，科学家们已经观察到动物的胰腺、肝脏、脾脏和血液的显著变化。

Serrano博士解释说:“这项工作旨在确定体内重编程和细胞再生的初始过程，并确定那些可以在未来的研究中被药物或营养水平修改的过程。”

山中因子和细胞重编程

我们身体的所有组织都有高度特化的细胞，如神经元或肌肉细胞等。这些细胞的特性被认为是固定不变的，直到日本研究人员山中伸弥(Shinya Yamanaka)找到了一种改变它们特性的方法(也就是说，“重新编程”它们)，方法是向它们引入高水平的四种蛋白质，即“山中因子”(OCT4, SOX2, KLF4和MYC)。虽然这些蛋白质可以在我们的一些细胞中找到，但正是这四种蛋白质的高水平同时存在才能改变细胞特性。

这种再生技术可以实现以前难以想象的事情，即从患者身上提取容易获得的细胞(如皮肤细胞)，并将其转化为难以或不可能收集的其他细胞，如心脏细胞或神经元，然后用于细胞治疗应用。

由于这些进展，山中伸弥在2012年获得了诺贝尔医学奖(Nobel Prize in Medicine)，当时距他的发现只有六年。

2013年，由María Abad博士和Serrano博士领导的一项研究报告了实验动物体内成功的细胞重组，也就是说，不需要提取初始细胞，在体外重组，然后植入。然而，重要的是要注意到，改变活体组织中细胞的特性会导致组织的相当大的不平衡，失去它们的功能，最终导致一种称为畸胎瘤的肿瘤，这是胚胎状态的典型特征。尽管如此，这些发现为直接在动物身上研究重编程铺平了道路。

器官再生的里程碑

三年后，Juan Carlos博士Izpisúa-Belmonte在加州拉霍亚(La Jolla)的实验室观察到，当重编程在动物身上开始并中途中断时，细胞会恢复到最初的状态，从而防止细胞失衡和畸胎瘤。

令他们惊讶的是，Izpisúa-Belmonte博士的团队观察到，当这个部分的和可逆的重编程过程在多个周期中重复时，它会导致整个生物体的细胞再生，使老鼠更健康，对各种疾病有更好的保护。

因此，在2016年，这种细胞再生的方法引起了人们的极大兴趣，尽管这种方法目前还没有被完全理解，是众多实验室的研究重点。

这是理解衰老的又一步

在这项发表在《衰老细胞》杂志上的最新研究中，研究人员检查了山中因子刺激单周期的影响，以便更好地定义相关机制。为此，他们探索了衰老过程中代谢、基因表达和细胞DNA状态的变化，以及这些变化如何通过重编程部分逆转。

这篇文章的第一作者达夫尼·Chondronasiou博士说:“我们想研究再生过程的最初效果，在分子水平上看到如此明显的改善是一个惊喜，尤其是在胰腺。”

原文检索：

Dafni Chondronasiou, Diljeet Gill, Lluc Mosteiro, Rocio G. Urdinguio, Antonio Berenguer‐Llergo, Mònica Aguilera, Sylvere Durand, Fanny Aprahamian, Nitharsshini Nirmalathasan, Maria Abad, Daniel E. Martin‐Herranz, Camille Stephan‐Otto Attolini, Neus Prats, Guido Kroemer, Mario F. Fraga, Wolf Reik & Manuel Serrano
Aging Cell (2022) DOI: 10.1111/acel.13578?