中外科学家揭示 人类干细胞衰老机理

　　记者1日从中国科学院获悉，来自中科院生物物理研究所刘光慧实验室、美国索尔克研究所等机构的中外科学家，首次揭示了异染色质的高级结构失序是人类干细胞衰老的驱动力之一，为延缓衰老和防治衰老相关疾病提供了新的潜在靶点。

　　据统计，2050年时约有三分之一的中国人口年龄将超过60岁，人口老龄化问题迫在眉睫。衰老是人类疾病最大的危险因子，但因人类衰老过程漫长且复杂，转化医学研究一直面临巨大挑战。

　　当前的衰老理论认为，衰老主要源于细胞内不断聚集的脱氧核糖核酸(DNA)损伤。

　　刘光慧等科学家却从成年早衰症入手——这种罕见的常染色体隐性遗传病，是由WRN基因(编码一种DNA修复/解旋酶)的突变所致。患者表现为在青春期就提前衰老，并伴发多种老年疾病。

　　“建立人类成年早衰症的干细胞模型，使衰老研究变得简单。”刘光慧在受访时说，研究人员提出“组织干细胞的加速衰老(耗竭)可能是人类早衰症的病因”这一科学假设，通过基因组靶向编辑技术，使人间充质干细胞(MSC)中的WRN基因发生纯合缺失突变，在实验室“制造”出人类早衰症特异的MSC。

　　科学家发现，具有成年早衰症特征的干细胞表现出生长速度减慢、DNA损伤反应加剧、分泌大量炎性因子等衰老特征。

　　进一步研究发现，WRN的缺失会导致异染色质稳定性降低，诱发细胞衰老。

　　刘光慧表示，通过比较健康老年人和年轻人体内分离的MSC，也提示异染色质的重塑可能是正常细胞衰老的驱动力之一。“而过量表达HPLα蛋白质能抑制细胞加速衰老，这为未来干预人类干细胞的衰老提供了可能的分子靶标”。

　　相关研究成果已刊发在美国《科学》杂志。业界认为，研究首次揭示了WRN基因在表现遗传调控方面的全新功能，首次确立了染色质高级结构的改变在驱动人类细胞衰老中发挥的核心作用，为实现延缓或逆转细胞衰老奠定了理论基础，还将激起企业家在研制抗衰老药物的热情。

　　值得一提的是，刘光慧团队已先后利用干细胞技术发展了儿童早衰症、帕金森氏症、镰刀形细胞贫血症等一系列人类衰老性疾病和罕见病的医学研究。

　　日本国立成育医疗研究中心的专家在新一期英国在线科学杂志《科学报告》上发表论文说，他们与埼玉大学同行合作，利用人类诱导多功能干细胞(iPS细胞)，在世界上首次培养出了视网膜神经节细胞。

　　这一成果将促进研发治疗青光眼导致的视神经障碍和视神经炎等眼病的药物。

　　视网膜神经节细胞是将视网膜获得的信息传递到脑部的细胞。眼球获得的视觉信息会转化成电信号，从视网膜经过视网膜神经节细胞延伸出来的轴索传递到脑。

　　由于无法顺利培养出轴索部分，研究人员此前一直未能成功培养出视网膜神经节细胞。

　　日本国立成育医疗研究中心主任医师东范行领导的研究小组，利用特殊的蛋白质，在立体状态下对来自人类皮肤细胞的iPS细胞团块进行培养。

　　约1个月后，iPS细胞分化出了带有1至2厘米长轴索的视网膜神经节细胞。

　　通过电子显微镜观察以及基因分析，研究人员确认如此培养得到的细胞能作为神经细胞正常发挥作用，且视觉电信号能在轴索中传递。

　　日本研究人员最新研究发现，从人类牙髓干细胞分化而来的两种蛋白质能够促进受损神经再生。研究人员将这两种蛋白质注射到脊髓受损的大鼠体内后，大鼠恢复了步行功能。

　　牙髓位于牙齿内部的牙髓腔内，主要包含神经、血管等组织。

　　名古屋大学研究人员将由牙髓间充质干细胞分化而来的两种蛋白质注射到大鼠脊髓受损部位1个月后，原本后肢瘫痪的大鼠能够行走了。

　　大鼠脊髓出现损伤后，攻击性的免疫细胞就会集中到受损部位，从而引发炎症。研究人员认为，注射这两种蛋白质能够遏制受损组织的炎症，促进神经再生。