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縮短細胞再程式化時間 小鼠成功「返老還童」

2017.1.6 環球生技月刊

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Izpisúa Belmonte教授(右一)和他的團隊。(圖/ Salk Institute)

來自索爾克生物研究所(Salk Institute)的研究人員,通過細胞再程式化(reprogramming)設計,不僅使衰老小鼠重獲青春,並成功增加小鼠30%壽命,是活體動物中的首次成果。

相關研究結果已於12月15日發表於《Cell》。

幹細胞領域先驅Yamanaka透過4種關鍵轉錄因子―Oct4、Sox2、Klf4 和c-Myc (稱Yamanaka因子),使細胞再程式化成誘導型多能幹細胞(iPSCs),具分化成各類型態細胞之能力。

論文第一作者Alejandro Ocampo指出,許多幹細胞科學家皆發現,誘導細胞再程式化後,細胞看起來更年輕。然下一個問題是,在活的動物體中,是否也可誘導這種再程式化過程。

Izpisúa Belmonte團隊利用帶有罕見遺傳性疾病的早年衰老症候群(HGPS)小鼠做為模型。

以早衰小鼠的皮膚細胞進行再程式化,結果顯示,在Yamanaka因子短時間(2-4天)的誘導(正常需要2-3周)下,皮膚細胞仍維持其身份,但與衰老相關的標誌卻被成功逆轉。

研究人員接著注射Yamanaka因子至早衰小鼠體內,並使用相同的短期再程式化方法。

結果顯示,再程式化小鼠與未處理小鼠相比,其心血管和其他器官功能顯著改善,且壽命延長30%,而最為人所擔心的iPSCs細胞癌化情形也未出現。

進一步以Yamanaka因子對12月老齡小鼠進行短期再程式化實驗,結果顯示老齡小鼠的細胞組織再生能力與年輕小鼠相當,甚至還要更強,且生活品質明顯得到了改善。

研究人員發現,早衰小鼠與老齡小鼠的細胞中,一些與衰老相關的表觀遺傳標記,在再程式化的過程中有反轉的現象。

共同第一作者Paloma Martinez-Redondo表示,這項發現指出,表觀遺傳標記的變化是衰老的部分原因,研究人員將可進一步有標的性的設計延緩細胞衰老。

但衰老是一個複雜的過程,真正應用到臨床上,至少需要10年的時間。

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