青春永驻?发现化学方法逆转衰老并恢复细胞功能

2023年7月12日，《衰老》杂志上发表了一篇名为《化学诱导的重编程以逆转细胞衰老》的新优先研究论文。这篇文章揭示了来自哈佛医学院、缅因大学和麻省理工学院（MIT）的研究人员在抗衰老和与年龄相关疾病领域取得的突破性进展。哈佛医学院的这组科学家首次发布了一种将细胞重编程为年轻状态的化学方法，而此前，这种逆转细胞衰老的方法仅能通过强大的基因治疗实现。

这个研究团队的发现源于一个已知的事实，即特定基因（称为山中因子）的表达可以将成体细胞转化为诱导性多能干细胞（iPSCs）。这个诺贝尔奖获得性的发现引发了一个问题：能否在不使细胞过度年轻化并转化为癌细胞的情况下逆转细胞衰老。

在这项新研究中，研究人员筛选出了能够联合逆转细胞衰老并使人类细胞恢复青春的分子。他们开发了高通量基于细胞的检测方法，以区分年轻细胞和老化及衰老细胞，包括基于转录的衰老时钟和实时核质蛋白分布（NCC）检测。令人振奋的是，该团队已经发现了六种化学组合物，它们可以在不到一周的时间内恢复NCC和全基因组转录谱的年轻状态，并逆转转录组年龄。

哈佛研究人员此前已经证明，通过将特定的Yamanaka基因病毒性地引入细胞，确实可以在不失控细胞生长的情况下逆转细胞衰老。在视神经、脑组织、肾脏和肌肉等方面的研究取得了有希望的结果，小鼠的视力得到改善，寿命延长，在近期还有猴子视力改善的报告。

这一新发现的影响深远，为再生医学和全身复苏开辟了新途径。通过开发基因治疗逆转衰老的化学替代方法，这项研究可能会彻底改变对衰老、受伤和与年龄相关疾病的治疗，并为降低成本和缩短开发时间提供可能。在2023年4月猴子视力逆转取得积极成果之后，实验室的基因治疗衰老逆转人体临床试验的准备工作正在进行中。

“直到最近，我们所能做的最好的事情就是延缓衰老。新的发现表明，我们现在可以逆转衰老。”哈佛医学院遗传学系教授、Paul F. Glenn生物衰老研究中心联合主任、项目主要科学家David A. Sinclair A.O.博士说，“此前，这个过程需要基因治疗，限制了其广泛应用。”

哈佛的团队设想了一个未来，即与年龄相关的疾病可以得到有效治疗，伤口可以更有效地修复，全身复苏的梦想成为现实。"这项新发现为用一种药物逆转衰老提供了可能，应用范围从改善视力到有效治疗众多与年龄相关的疾病，"Sinclair说。

图1. Sinclair实验室的小鼠被改造成快速衰老，以测试治疗衰老过程的有效性。右边的老鼠通过破坏其表观基因组被改造成比左边的同胞年龄大150%。

图2.通过化学手段使衰老的人类皮肤细胞恢复青春和逆转衰老。右侧两个图像中的细胞恢复了红色荧光蛋白在核内的分布，这是一种年轻的标志，用于发现这些组合物，在科学家们确认它们确实变得更年轻，基于基因的表达方式。