逆轉(zhuǎn)生物鐘，成功將舊細(xì)胞變年輕。

所以真的可以逆生長(zhǎng)了嗎？

這就是最新登上Nature封面的研究：

來(lái)自哈佛、耶魯大學(xué)的研究人員，通過(guò)細(xì)胞重新編程技術(shù)，成功恢復(fù)了老年老鼠的視力。

此舉首次證明了可以安全地將復(fù)雜組織（視覺(jué)神經(jīng)組織）返老還童。

第一作者呂垣澄還是一位中國(guó)面孔，本科就讀于復(fù)旦大學(xué)生物科學(xué)系，隨后前往哈佛大學(xué)攻讀博士學(xué)位。

想要實(shí)現(xiàn)返老還童，就需要先了解我們是如何衰老的。

衰老，從細(xì)胞層面來(lái)講，就是一個(gè)組織出現(xiàn)功能障礙，再生能力退化的過(guò)程。

在此前的研究當(dāng)中，造成生物衰老的其中一個(gè)原因是，表觀基因組隨著時(shí)間變化，擾亂了基因表達(dá)模式，導(dǎo)致組織功能和再生能力下降。

這也就構(gòu)成了此次研究的一個(gè)基本假設(shè)。

我們知道細(xì)胞分化，緣于基因的特異性表達(dá)。而這當(dāng)中的調(diào)節(jié)功能，就屬于表觀基因組的范疇了。

表觀基因組，就是在不改變?cè)綝NA序列的情況下，以特定模式開(kāi)啟或關(guān)閉基因的系統(tǒng)。

而它隨著時(shí)間推移，最重要的一個(gè)變化就是DNA甲基化。

DNA甲基化是在胚胎發(fā)育過(guò)程中產(chǎn)生的，以產(chǎn)生各種細(xì)胞類型。隨著時(shí)間的流逝，DNA甲基化的年輕模式消失了。

應(yīng)打開(kāi)的細(xì)胞基因被關(guān)閉，應(yīng)該關(guān)閉的被開(kāi)啟，從而導(dǎo)致細(xì)胞功能受損。

但目前，尚未有研究證明，DNA甲基化是否會(huì)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞的年齡變化，從而控制了衰老。

因此，研究人員就假設(shè)，如果DNA甲基化確實(shí)控制了衰老，那么擦除一些足跡就可能會(huì)逆轉(zhuǎn)活生物體內(nèi)細(xì)胞的衰老，從而讓細(xì)胞返老還童！

團(tuán)隊(duì)表示，以往的工作已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中實(shí)現(xiàn)了這一方式，但都未能證明對(duì)活生物體的作用。

那么具體是如何擦除DNA甲基化的足跡呢？我們進(jìn)一步細(xì)看。

這項(xiàng)研究建立在諾貝爾獎(jiǎng)得主山中伸彌的研究基礎(chǔ)上。

山中伸彌團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)成熟細(xì)胞可以重新編程，成為多功能性細(xì)胞，并由此獲得了2012年諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

其中的關(guān)鍵，就是4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，分別是Oct4，Sox2，Klf4和c-Myc。

轉(zhuǎn)錄因子有著調(diào)節(jié)基因表達(dá)的作用，即讀取DNA來(lái)制造蛋白質(zhì)，早期胚胎中重要的轉(zhuǎn)錄因子已知的有24個(gè)，山中伸彌團(tuán)隊(duì)將其縮小到了4個(gè)。

這4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子可以清除細(xì)胞上的表觀遺傳學(xué)標(biāo)記并使這些細(xì)胞恢復(fù)到其原始胚胎狀態(tài)，從中發(fā)育成任何其他類型的細(xì)胞。

但隨后研究發(fā)現(xiàn)，這一方法會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)類型的細(xì)胞：一是讓細(xì)胞狀態(tài)充重置為最原始的細(xì)胞狀態(tài)，從而完全擦除細(xì)胞的身份；二是腫瘤細(xì)胞，誘導(dǎo)了生物體腫瘤的生長(zhǎng)。

呂垣澄和同事，在此基礎(chǔ)上修改了一下，從而避開(kāi)了腫瘤的生長(zhǎng)。

他們刪除了c-Myc，僅遞送了剩余的三個(gè)因子，Oct4、Sox2和Klf4。這一方法成功地逆轉(zhuǎn)了細(xì)胞衰老，而沒(méi)有加劇腫瘤的生長(zhǎng)或失去其特性

△山中伸彌和第一作者呂垣澄

驗(yàn)證完3個(gè)因子可轉(zhuǎn)化為原始細(xì)胞狀態(tài)之后，他們隨即專門研究了視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。

這些細(xì)胞通過(guò)軸突（神經(jīng)元的一條突起）將信息從感光體傳遞大腦，該結(jié)構(gòu)構(gòu)成視神經(jīng)。

如果胚胎或新生小鼠的神經(jīng)被切斷，這些細(xì)胞可以使視神經(jīng)再生。但這種能力會(huì)隨著年齡、時(shí)間的變化而消失。

于是，他們就用鑷子壓碎了小鼠的視神經(jīng)，并向眼睛注射了無(wú)害病毒，病毒中攜帶了三種轉(zhuǎn)錄因子。

據(jù)Nature報(bào)道稱，這種注射方式，可以防止一些受損的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞死亡，甚至可以促使一些新的軸突生長(zhǎng)。

△注入因子后軸突生長(zhǎng)

除此之外，研究小組還在患有青光眼的小鼠中測(cè)試了這一方式。

青光眼，是人類與年齡相關(guān)的眼部疾病。在青光眼中，視神經(jīng)受損通常是由于眼內(nèi)壓力的累積。

因此，他們就向小鼠眼睛中注入了微小的珠子，阻止了正常的引流并增加了壓力，從而損害了視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。

四周后，小鼠視力下降了約25％。但經(jīng)過(guò)基因治療后，這些動(dòng)物恢復(fù)了大約一半的視力敏銳度。

首次證實(shí)，受青光眼損傷的小鼠視力可以得到恢復(fù)。不過(guò)研究人員表示，現(xiàn)在說(shuō)這種方法是否可以治療那些失明患者還為時(shí)尚早。

進(jìn)一步的，他們把目光聚焦在了1歲健康小鼠，大概就是我們的中年水平。這類小鼠視覺(jué)敏銳度得分比5個(gè)月大的同類動(dòng)物低約15％。

治療四周后，年紀(jì)較大的小鼠的視覺(jué)敏銳度得分與年幼小鼠相似。研究人員在他們的細(xì)胞中看到了類似于年輕動(dòng)物的DNA甲基化和基因表達(dá)模式。

這三類實(shí)驗(yàn)成功證實(shí)，小鼠的視神經(jīng)細(xì)胞可以通過(guò)基因變化來(lái)變得年輕，這讓生物衰老時(shí)鐘逆轉(zhuǎn)變成了可能。

接下來(lái)，他們將計(jì)劃在大型動(dòng)物中測(cè)試這種基因治療方法的安全性。

這項(xiàng)研究的第一作者，叫做呂垣澄，本科畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院。

隨后遠(yuǎn)赴美國(guó)哈佛大學(xué)深造，并取得了生物醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。

在哈佛期間，呂垣澄在哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)終身教授David Sinclair團(tuán)隊(duì)做研究。

David Sinclair也是本次研究的通訊作者，可以說(shuō)是全球范圍內(nèi)，抗衰老研究的領(lǐng)軍人物。

呂垣澄除了在學(xué)術(shù)方面有著深厚的造詣，生活中，還是一個(gè)不折不扣的籃球迷。

這也是他的微博所展現(xiàn)出來(lái)的畫風(fēng)：學(xué)術(shù)+籃球。

而且偶像非常明確——韋德。

網(wǎng)友：我的斷臂有救了

最后，對(duì)于這樣里程碑式的研究，網(wǎng)友們紛紛表示贊嘆：

但與此同時(shí)，也不乏一些神級(jí)評(píng)論：

我截肢的右臂能長(zhǎng)回來(lái)嗎？

還有網(wǎng)友戲稱：

現(xiàn)在，這就是個(gè)疫苗了！

……

網(wǎng)友們是有些腦洞大開(kāi)了。

畢竟，研究人員自己也表示：

這項(xiàng)研究迄今為止只在老鼠身上進(jìn)行過(guò)。

這種方法是否適用于人類，或者隨著時(shí)間推移，是否會(huì)損傷其他組織或器官，還有待觀察。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的哺乳动物可返老还童了 复旦校友恢复了老年小鼠视力的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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