bet62365官网,研究人员恢复了小鼠的失明并提供了逆转衰老的线索

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衰老和受损的细胞是否还记得他们年轻时的感觉?这是一项新研究的建议。在这项研究中,科学家们对老鼠眼睛中的神经元进行了重新编程,以使其对损伤具有更强的抵抗力,并像年轻老鼠的细胞一样再生。这项研究表明,衰老的迹象可能是逆转衰老的关键,它存在于表观基因组,DNA修饰蛋白和其他化合物中,并影响基因是否开启或关闭。
德累斯顿工业大学的再生生物学家马克西米娜·云说,衰老细胞保留年轻表观基因组记忆的想法是“非常炎性的”。她补充说,这项新研究“支持这种观点,但永远无法证明这一观点。”她说,如果研究人员可以在其他动物身上复制这些结果并解释其机理,那么这项工作将有助于人类治疗与年龄有关的眼病和其他疾病。
表观遗传因素影响我们的新陈代谢,我们对各种疾病的敏感性,甚至是情感创伤世代相传的方式。哈佛医学院分子生物学家戴维·辛克莱尔(David Sinclair)长期以来一直在寻求抗衰老策略,并且还在表观基因组中寻找衰老的迹象。
“最大的问题是,有一个复位按钮吗?他说:”细胞会知道如何变得更年轻,更健康吗?””
在这项新研究中,辛克莱尔和他的团队旨在通过插入编码“重编程因子”的基因来使细胞恢复活力,这些因子可以调节基因表达,即读取DNA来制造蛋白质。研究小组从科学家使用了十多年的四个因素中选出三个,将成年细胞转化为诱导性多能干细胞,这些干细胞与早期胚胎中的细胞相似(接触这四个因素都会导致肿瘤)。
研究团队特别注意了眼底神经元,即视网膜神经节细胞,这些细胞使用长的卷须状结构构成视神经,从而将信息从光敏细胞传递到年轻人和年轻人之间的大脑清晰差异。老:如果将胚胎或新生小鼠切除,它们可以使视神经再生,但是这种能力会随着时间的流逝而消失。
为了测试他们的治疗方法是否可以恢复这种弹性,Sinclair及其同事用镊子压碎了小鼠的视神经,并向眼睛注入了无害病毒,该病毒包含三个重编程因子的基因。该研究小组今天在《自然》杂志上报道说,这种注射可以防止某些受损的视网膜神经节细胞死亡,甚至可以鼓励某些细胞生长新的轴突并到达大脑。
当研究人员观察甲基化模式时,他们发现由甲基化引起的变化与衰老的小鼠细胞中的变化相似,这些化学标记称为甲基,可调节基因表达。在基因组的某些部分,治疗逆转了这些变化。研究人员还发现,引入的基因的益处取决于细胞产生甲基化模式的能力变化:小鼠缺乏从DNA去除甲基所需的某些酶将不会从这种治疗中受益。
麦吉尔大学的视觉神经科学家伦纳德·莱文(Leonard Levine)说:“这确实很特别。”这些实验表明,众所周知的和经过充分研究的重编程因子如何恢复细胞。但是最大的问题仍然是,这些因素如何添加或删除它们?这个过程如何帮助视网膜神经节细胞?
辛克莱研究小组也在小鼠身上测试了这种方法。青光眼是人类老年性失明的主要原因。在青光眼中,视神经受损,通常是由于眼压升高所致。Inclair和他的同事向动物的眼睛中注入了微小的珍珠,以防止正常的引流,增加压力并损害视网膜神经节细胞。经过四周的眼部测试,动物的视力下降了约25%跟随计算机监视器上显示的垂直条的移动。然而,经过基因治疗后,这些动物的视力恢复了一半左右,这是小鼠在青光眼样损伤后首次恢复视力。
请注意,Levine的清晰度仍然很低。另外,所治疗的小鼠处于损伤的相对早期,并且当青光眼已经多年未治疗时,不在人类经历的失明或完全失明附近。因此,现在说这种方法是否对失明者有利是为时尚早。莱文补充说,早期青光眼已经是“非常好的治疗方法”。青光眼可以通过药物或手术降低眼压来预防视力丧失。在最后一组实验中,Sinclair及其同事将重编程因子基因注入了1岁大的健康小鼠的眼睛中,这大约相当于中年小鼠,此时这些动物的视力值约为15%。比他们五个月大的同事要大。治疗4周后,老年小鼠的视敏度与年轻小鼠相似。研究人员在他们的细胞中发现了与年轻动物相似的DNA甲基化和基因表达模式。
辛克莱说,在这三组实验中,细胞似乎通过使基因表达适应青春期状态来对重编程因子作出反应。他认为,这种行为暗示着细胞正在保留其表观遗传学的记录,尽管尚不清楚如何保存这些记录。这种基因疗法在大型动物中的安全性。
Yun表示,重置表观基因作为逆转衰老或治疗疾病的策略是“一个非常困难的问题”。将细胞重新编程为更早的状态可能会导致生长失控和癌症。她说,未来的研究应测试这三个因素如何影响其他类型的细胞和组织,并应确认重编程的细胞能持续很长时间可以保持年轻。“有很多方法。”