科学家可能发现了一种无需进行基因编辑就能逆转人体细胞衰老的方法。在最近的一项突破性研究中,研究人员开发出了六种化学混合物,可在不到一周的时间内将衰老细胞恢复到年轻状态。专家认为这是一种快速、安全且经济有效的逆转衰老影响的方法,可能为治疗与年龄相关的疾病和细胞衰退提供更好的治疗方案。
关于衰老的真相
要理解这项逆转衰老的最新发现,首先需要了解细胞层面的衰老原因。
在复杂的生物体中,生物信息储存在两个地方:基因组和表观基因组。体内所有细胞通常共享相同的基因组。另一方面,表观基因组可能因细胞而异,并且会随着环境变化而改变。
根据衰老的信息理论(ITOA),表观遗传信息的丧失是导致衰老以及与年龄相关的退化和功能障碍的主要因素。
衰老过程中积累的细胞
此外,研究表明,诸如压力或DNA损伤等因素会通过造成更多的表观遗传信息损失而加速衰老过程。这种渐进性的损失可能导致细胞进入一种功能障碍的状态,称为衰老。
细胞衰老是一种不可逆的细胞周期停滞状态。衰老细胞停止分裂,同时释放促进细胞修复的信号分子。因此,在一定程度上,衰老对伤口愈合和防止癌症扩散是有益的。
随着年龄的增长,衰老细胞在体内积累,导致与年龄相关的疾病的发展。对衰老过程的理解促使科学家寻求逆转细胞中这些与年龄相关变化的方法。
逆转衰老的化学替代方法
目前大多数抗衰老方法依赖于改变遗传物质的基因疗法。这些方法旨在逆转衰老过程,治愈与年龄相关的残疾或疾病,并愈合损伤。科学家通常使用腺相关病毒(AAV)递送DNA和脂质纳米颗粒介导的RNA递送等技术来实现这一点。由于成本和安全问题,这些方法并未被广泛接受。
科学家们寻找一种安全、便宜且见效更快的化学替代方案。这种方法可能会导致全身的再生,而不仅仅是逆转特定细胞的衰老。
化学混合物效果显著
在这项研究中,研究人员开发并利用了包括NCC(核质区隔化)测定在内的筛选方法。NCC可以区分年轻的、老化的以及正在衰老或已经衰老的细胞。
随后,他们确定了新的化学组合,可以逆转细胞衰老并使细胞恢复活力。这种方法非常有效,因为经过处理的细胞在几天内就恢复了年轻的功能和基因表达模式。
研究结果证实了在不改变细胞身份或其遗传密码的情况下逆转人体细胞衰老的可能性。研究确定了六种特定的化学混合物,可以帮助恢复年轻的DNA甲基化特征。
一个显著的特点是,这些化合物作用迅速,不到一周内就能见效。此外,细胞原有的类型和功能得以保留。
年龄逆转理念的起源
2006年,Takahashi和Yamanaka证明,可以使用四个特定的基因来重新编程成年细胞。这四个基因是OCT4、SOX2、KLF4和c-MYC,统称为OSKM基因。
这四个特定基因,或称山中因子,能够抹去细胞的身份。科学家们寻求在不诱导不受控制的细胞生长或肿瘤发展的情况下逆转衰老的方法。
Belmonte实验室采用了多种方法,发现可以通过短时间的OSKM或仅使用OSK来实现这一点。
后续研究表明,科学家可以将成年细胞转化为诱导多能干细胞(iPSC)。iPSC是一种可以从各种来源衍生的干细胞类型。科学家通过抹去成年细胞的身份来实现这一点。这些发现为开发更安全、更快且基于化学的非遗传方法铺平了道路。
迈向年轻生活的未来
逆转衰老的化学方法是一项有前景的发现。我们现在可以恢复细胞健康,延缓与年龄相关的残疾和疾病,而无需使用基因改造。
David A. Sinclair博士是哈佛医学院遗传学系教授,也是该项目的首席科学家。
"直到最近,我们最好的办法也只能是延缓衰老。新的发现表明我们现在可能能够逆转衰老,"Sinclair博士说。"这一过程以前需要基因疗法,限制了其广泛应用。"
这一发现为再生医学领域打开了新的大门。研究人员可以使用这些化学混合物恢复失去的组织功能。
这种方法可能成为治疗退行性疾病和延长寿命的绝佳解决方案。与表观遗传重编程不同,化学方法更加便捷且障碍更少。随着进一步的试验,这种方法可能会发展为更实用的抗衰老疗法。
完整的研究发表在《PubMed》上。
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