日本干细胞-可以实现重返年轻吗?

1997年,英国罗斯林研究所(Roslyn Institute)创建了世界上第一个克隆哺乳动物。它是从6岁的雌性羊克隆而来的,名为“ 多莉”,已经宣布参与细胞分裂的端粒只有6岁。众所周知,随着细胞分裂的重复,染色体两端的端粒通常会越来越短。换句话说,可以从端粒的长度推断出细胞衰老。
 
但是,随后的研究表明,由其他动物物种制成的克隆具有端粒长度重置,并且克隆的动物具有与端粒相同的基于端粒的年龄。想象一下,除了道德问题之外,如果您从一个人克隆一个人并复制该人,则可以重置端粒的年龄,从某种意义上讲,可以恢复年轻。
 
当然,这在道德上是不可接受的。那么,有没有在细胞层面上重返年轻的方法呢?东京大学医学科学研究所的干细胞分子医学领域的一个小组与千叶大学和九州大学的研究小组共同发表了一篇有关此的论文。
该研究小组组考虑将老化的造血干细胞移植到年轻的骨髓微环境中,老化的造血干细胞是否能重返年轻。由于建立了将造血干细胞移植到小鼠中的新技术,所以使得这项研究成为可能。
 
利用常规方法,当进行骨髓移植时,在移植之前进行诸如放射线的预处理。但是,已经建立了一种无需这种预处理就可以将大量造血干细胞移植到小鼠体内的方法。未经处理的移植可以移植供体的造血干细胞,同时在移植侧保持正常的骨髓微环境。也就是说这项研究是,在移植老化造血干细胞之前,先对具有年轻骨髓壁的小鼠进行放射治疗,以消除自身的骨髓微环境,然后再移植造血干细胞(在这种情况下,都是移植老化造血干细胞)。换句话说,一个含有老化的造血干细胞的骨髓微环境将被移植到年轻小鼠体内。
 
新建立的方法是,不对年轻小鼠进行放射治疗,因此在保留其骨髓微环境的同时移植老化的造血干细胞移植。老化的造血干细胞将被移植到维持年轻的骨髓微环境的环境中,而不是被移植到放射治疗消除了骨髓微环境的环境中。如果该实验可以证实移植的老化造血干细胞的老化被消除的话,那就是说年轻的骨髓微环境可以停止老化,这将会意味着可能可以实现重返年轻。
 
研究小组首先准备了20个月大的小鼠。我们将这些20个月大的小鼠用作“老年小鼠”,并从多个个体中收集了上万个老化的造血干细胞(包括造血祖细胞)。将这组细胞移植到8周龄(出生后8周)的年轻小鼠中。如前所述,迄今为止的实验中,都是对年轻小鼠进行放射治疗以消除其自身的骨髓微环境,但在该实验中,未经放射线照射,保持小鼠的骨髓微环境原样移植老化的造血干细胞。
 
此时,将从10周龄小鼠采集的造血干细胞也移植到另一只8周龄小鼠中,以与20月龄小鼠的造血干细胞进行比较。移植后2个月采集骨髓细胞并进行分析。分析包括流式细胞仪分析,RNA序列分析和DNA甲基化分析。该实验方法分析了与老化的造血干细胞是否可以在年轻的骨髓微环境中恢复活力。
 
尽管没有实现重返年轻的目标,但这项研究已经取得了非常重要的成果。细胞本身的性质无法恢复活力。然而,基因表达模式可以重返年轻。 DNA甲基化无法重返年轻。这表明“ DNA甲基化在衰老所致的细胞特性中起主要作用”。
 
总的基因表达方式已经恢复了活力,但是当查看每个基因时,有些却没有年轻的基因表达。推测DNA甲基化老化的基因部分和表达模式未恢复活力的基因部分几乎相同。换句话说,由于衰老引起的功能改变是由于DNA甲基化导致表达趋于衰老这一事实引起的,并且认为受甲基化影响的基因与增龄和衰老有关。

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