撰文：南方醫(yī)科大學(xué) Mie

專家審核：江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院 李晶 教授

近日，英國(guó)劍巴伯拉罕研究所的研究人員開發(fā)了一種方法[1]，可以將人類皮膚細(xì)胞“時(shí)間跳躍”30年，在不失去細(xì)胞特有功能的情況下逆轉(zhuǎn)細(xì)胞的衰老時(shí)鐘。在這一實(shí)驗(yàn)中，他們成功使53歲的中年女性志愿者的皮膚細(xì)胞年輕了30歲。

研究人員已經(jīng)能夠部分恢復(fù)老年細(xì)胞的功能，并恢復(fù)生物年齡的分子測(cè)量。這項(xiàng)研究發(fā)表在《eLife》雜志上，雖然還處于探索的早期階段，但它可能會(huì)給再生醫(yī)學(xué)帶來革命性的變化。

這種新方法借鑒了獲得諾貝爾獎(jiǎng)的技術(shù)——日本京都大學(xué)教授山中伸彌運(yùn)用體細(xì)胞重編程（iPSC）使細(xì)胞重返年輕，并且獲得了2012年諾貝爾獎(jiǎng)。巴伯拉罕研究所的這項(xiàng)技術(shù)正是基于這一諾獎(jiǎng)技術(shù)。他們可以在這一過程中發(fā)現(xiàn)重編程細(xì)胞之間的精確平衡，在維持細(xì)胞特殊功能前提下，還能讓細(xì)胞在生物學(xué)上更年輕。

然而，在iPSC重編程過程中，體細(xì)胞的身份丟失，而且可能難以重新獲得，整個(gè)過程需要50天。而巴伯拉罕研究所的這項(xiàng)技術(shù)的亮點(diǎn)是不完全擦除原始細(xì)胞，使細(xì)胞保持原來的身份和功能，同時(shí)另外一個(gè)亮點(diǎn)是將這一過程縮短至13天。

細(xì)胞衰老=人體衰老

隨著年齡的增加，細(xì)胞逐漸走向衰老，細(xì)胞再生能力下降，無法將衰老的細(xì)胞替換掉，而細(xì)胞是組成人體的基本單位，細(xì)胞普遍衰老等同于人體衰老。

再生醫(yī)學(xué)通過研究機(jī)體的正常組織特征與功能、創(chuàng)傷修復(fù)與再生機(jī)制及干細(xì)胞分化機(jī)理，尋找有效的生物治療方法，促進(jìn)機(jī)體自我修復(fù)與再生，改善或恢復(fù)損傷組織和器官。其中重要的工具便是創(chuàng)造“誘導(dǎo)”干細(xì)胞的能力。在合適的條件下，這些干細(xì)胞有可能變成任何細(xì)胞類型，從而起到補(bǔ)充、替換衰老細(xì)胞以及修復(fù)組織的作用。

新研究讓細(xì)胞實(shí)現(xiàn)“時(shí)間跳躍”

英國(guó)巴伯拉罕研究所的研究人員研發(fā)出來的技術(shù)不但可以使得細(xì)胞更年輕，而且功能也像年輕細(xì)胞。

成纖維細(xì)胞具備的功能是產(chǎn)生膠原蛋白，為組織提供結(jié)構(gòu)和治愈傷口。研究人員[2]將這種技術(shù)運(yùn)用于成纖維細(xì)胞中。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與未經(jīng)歷重編程過程的對(duì)照細(xì)胞相比，再生的成纖維細(xì)胞產(chǎn)生了更多的膠原蛋白。重編程的成纖維細(xì)胞也會(huì)進(jìn)入需要修復(fù)的區(qū)域。研究人員進(jìn)行人工切割來測(cè)試部分恢復(fù)活力的細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過處理的成纖維細(xì)胞比未經(jīng)過處理的成纖維細(xì)胞更快地進(jìn)入間隙。

來自文獻(xiàn)2：成熟階段瞬態(tài)重編程（MPTR）的實(shí)驗(yàn)方案

該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了重編程后的細(xì)胞實(shí)現(xiàn)了“時(shí)間跳躍”，不僅恢復(fù)了細(xì)胞活力，還可能恢復(fù)了年輕細(xì)胞部分特殊功能。這是一個(gè)有希望的跡象，有朝一日這項(xiàng)研究最終可能被用來制造更能治愈傷口的細(xì)胞。

再生醫(yī)學(xué)與抗衰老的研究進(jìn)展

除了將成熟細(xì)胞重編程，從而恢復(fù)細(xì)胞原先活力以及功能這一抗衰老法子外，當(dāng)前很多學(xué)者致力于研究干細(xì)胞抗衰老。而干細(xì)胞也的確不負(fù)所托，將抗衰老從理論逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

《International journal of molecular sciences》發(fā)表了一篇綜述[3]，系統(tǒng)總結(jié)了間充質(zhì)干細(xì)胞在皮膚細(xì)胞再生領(lǐng)域的研究進(jìn)展，認(rèn)為除了具有促進(jìn)皮膚再生以及抗細(xì)胞衰老作用外，還具有促進(jìn)愈合的能力，可應(yīng)用于受損和老化的皮膚。在皮膚再生中，間充質(zhì)干細(xì)胞可增加細(xì)胞增殖和新血管形成，并減少皮膚損傷病變中的炎癥。在嫩膚方面，可促進(jìn)膠原蛋白和彈性纖維的產(chǎn)生，抑制金屬蛋白酶的激活，并促進(jìn)對(duì)紫外線輻射誘導(dǎo)的衰老的保護(hù)。

圖片來自文獻(xiàn)4：間充質(zhì)干細(xì)胞分泌組對(duì)皮膚的作用

此外，《Clinical, Cosmetic and Investigational Dermatology》上發(fā)表的一篇綜述[4]，系統(tǒng)總結(jié)了間充質(zhì)干細(xì)胞分泌組在皮膚病學(xué)中的應(yīng)用。此綜述共納入90篇文章，最終得出間充質(zhì)干細(xì)胞分泌組具有多種有用的活性，可以用來再生細(xì)胞以及修復(fù)皮膚組織損傷，如可以促進(jìn)傷口愈合、促進(jìn)頭發(fā)生長(zhǎng)，還可以起到光保護(hù)等作用，在皮膚病領(lǐng)域有很大的治療潛力，可以進(jìn)一步開發(fā)以及研究。

小結(jié)

衰老是人一生必然要經(jīng)歷的過程，隨著科技的發(fā)展以及人們生活水平的提升，如何延緩衰老成為人人關(guān)注的話題。近年來，生物科技的發(fā)展，使得衰老細(xì)胞可以在不喪失其功能的情況下恢復(fù)年輕細(xì)胞活力，還可以恢復(fù)某些功能。同時(shí)，以干細(xì)胞為核心的在再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展，大大促進(jìn)了人類探索抗衰老的步伐，也使得人們看到人類放慢衰老的步伐將有望慢慢得以實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] https://www.sciencedaily.com/releases/2022/04/220408083901.htm

[2]Diljeet Gill, Aled Parry, Fátima Santos, Hanneke Okkenhaug, Christopher D Todd, Irene Hernando-Herraez, Thomas M Stubbs, Inês Milagre, Wolf Reik. Multi-omic rejuvenation of human cells by maturation phase transient reprogramming. eLife, 2022; 11.

鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35390271/

[3] Jo H, Brito S, Kwak BM, Park S, Lee MG, Bin BH. Applications of Mesenchymal Stem Cells in Skin Regeneration and Rejuvenation. Int J Mol Sci. 2021 Feb 27;22(5):2410.

鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33673711/

[4] Damayanti RH, Rusdiana T, Wathoni N. Mesenchymal Stem Cell Secretome for Dermatology Application: A Review. Clin Cosmet Investig Dermatol. 2021;14:1401-1412