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Vittorio Sebastiano是斯坦福大學(xué)生殖生物學(xué)的研究教授害捕。照顧干細(xì)胞(Stem Cell鹰晨,一種未充分分化墨叛、尚不成熟的細(xì)胞止毕,具有再生各種組織器官和人體的潛在功能,醫(yī)學(xué)界稱為“萬用細(xì)胞”)是他每天的工作內(nèi)容之一漠趁。他有一個雄心勃勃的目標(biāo):逆轉(zhuǎn)人類的衰老扁凛。以下,是知名雜志《鸚鵡螺》對 Vittorio Sebastiano教授的采訪記錄:
1. 你的工作對衰老研究有什么影響闯传?
通常情況下谨朝,細(xì)胞功能重編過程與細(xì)胞老化過程同時發(fā)生。我正在研究是否可以把兩者分開甥绿。我的假設(shè)是:我們可以誘導(dǎo)細(xì)胞回春(cellular rejuvenation)而不改變它的功能字币。 如果我們能夠做到這一點,我們可以開始考慮延緩衰老的可行方法妹窖。
2. 功能重編(functional reprogramming)與老化重編(aging reprogramming)有什么區(qū)別?
皮膚細(xì)胞表達(dá)某些蛋白質(zhì)(比如保護(hù)皮膚的角蛋白)收叶,干細(xì)胞負(fù)責(zé)代謝骄呼,這些都屬于細(xì)胞的特異性功能。
細(xì)胞功能重編后判没,它將是功能完全不同的另一種細(xì)胞蜓萄。然而,年齡只是細(xì)胞的有用程度澄峰,老化重編不改變細(xì)胞的功能嫉沽、性質(zhì)。年輕的角質(zhì)形成細(xì)胞比年長的角質(zhì)形成細(xì)胞更年輕俏竞,但都是角質(zhì)形成細(xì)胞绸硕。
如果將一種完全致力于某種功能的老化細(xì)胞的細(xì)胞核移植到卵母細(xì)胞中,它將變?yōu)橐环N多功能胚胎細(xì)胞魂毁。這意味著它恢復(fù)到了最年輕的狀態(tài)玻佩,并可以成為身體的任何一種細(xì)胞。這讓我很震驚席楚。
3. 如何培育多能細(xì)胞(pluripotent cell)咬崔?
培育多能細(xì)胞有兩種方法。一種是體細(xì)胞核移植(somatic cell nuclear transfer):
將非多能細(xì)胞(如肝細(xì)胞或或者任何其它細(xì)胞)的細(xì)胞核分離出來并移植到一個被剝奪了自身細(xì)胞核的卵子中烦秩。這將產(chǎn)生重組胚胎垮斯,其細(xì)胞質(zhì)是原始卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核是被分離的非多能細(xì)胞的細(xì)胞核只祠。由于胚胎細(xì)胞天然具有多能性兜蠕,所以盛霎,將胚胎放入培養(yǎng)皿中可以建立多能干細(xì)胞系军熏。
此外,三年前獲得諾貝爾獎的日本研究員Shinya Yamanaka展示了另一種被稱為“誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)”的技術(shù)草娜。他表示,如果花幾周時間提高非多能細(xì)胞四種特定轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)猴凹,則可以創(chuàng)建一個胚胎樣程序夷狰,并以某種方式消除細(xì)胞的表觀遺傳記憶,使它們更年輕郊霎。
4. 我們距離在治療中使用多能性誘導(dǎo)還有多遠(yuǎn)沼头?
首次使用iPCS的臨床試驗即將進(jìn)入第一和第二階段。但是书劝,當(dāng)涉及臨床試驗的應(yīng)用時进倍,必須考慮很多并發(fā)癥,所以進(jìn)程會有些慢购对。未來猾昆,將有更多的臨床試驗基于iPSs。 例如骡苞,我正在與一個基于iPS的平臺合作垂蜗,治療稱為大皰性表皮松解癥的皮膚病。我們正試圖在接下來的幾年中將其推向臨床前階段解幽,如果順利贴见,我們將有可能開始進(jìn)入I期臨床試驗階段。
5. 為什么多能性會隨著細(xì)胞的成熟而喪失躲株?
多能性(pluripotency)只是細(xì)胞生長中的一個暫時特性片部,如果不能被嚴(yán)格控制,將成為生命體的威脅霜定。人體如果失去控制多能性的能力档悠,細(xì)胞則開始制造異位(或異常)的組織、器官以及腫瘤樣腫塊望浩。但是站粟,如果從體內(nèi)提取細(xì)胞并將它們放入培養(yǎng)物中,多能性可成為細(xì)胞的組成特征曾雕。作為一種人工制品奴烙,多能性可以在體外維持。
6. 生殖細(xì)胞對衰老具有免疫力剖张?
是切诀,也不是。它們肯定會老化搔弄,但與其它細(xì)胞的老化程度不同幅虑。
90歲的男性仍然有生殖細(xì)胞和精元干細(xì)胞,雖然與30歲男子的精子明顯不同顾犹。然而倒庵,與身體其它細(xì)胞的老化程度相比褒墨,它們要輕微的多。
由于卵巢中沒有生殖干細(xì)胞擎宝,缺乏保持年輕的分子程序郁妈,女性的細(xì)胞隨著年齡的增長而老化。 但是绍申,一旦卵子和精子結(jié)合噩咪,就有一個老化擦除機(jī)制(aging erasure mechanism),這具有胚胎特異性极阅,其原理我們尚不了解胃碾。
7. 為什么要把功能重編和老化重編分離?
體細(xì)胞核移植和iPS衍生的實驗清楚地表明:功能重編和老化重編可以實現(xiàn)筋搏。但是仆百,這些技術(shù)的效率非常低,重編至胚胎期的過程還可能導(dǎo)致致瘤細(xì)胞奔脐,不能被用作全身抗衰老措施俄周。
如果我們能夠?qū)⑦@兩種類型的重編分開,在不觸及細(xì)胞功能的情況下實現(xiàn)年齡重編帖族。那么栈源,原則上挡爵,我們可以將年齡重編應(yīng)用于體內(nèi)的每一個細(xì)胞并使其恢復(fù)活力竖般。
8. 你將采用什么技術(shù)實現(xiàn)功能重編與老化重編的分離?
我的實驗室正使用一種非常類似于iPS派生的方法進(jìn)行分離茶鹃。與IPS相比涣雕,我們可以在非常短的時間內(nèi)以非常可控的方式進(jìn)行重新編程闭翩。
我們發(fā)現(xiàn)挣郭,通過這種方法,我們可以消除或恢復(fù)大量的細(xì)胞衰老疗韵,同時保持細(xì)胞的功能不變兑障。 我們還發(fā)現(xiàn),與iPS衍生不同蕉汪,我們的恢復(fù)過程非常有效流译,并適用用很多細(xì)胞。我們希望者疤,有一天我們可以找到一種方法將其應(yīng)用于身體的所有細(xì)胞福澡。
9. 是什么啟發(fā)你去探索這個問題?
我們受到繁殖成就復(fù)興的啟發(fā)驹马。每個物種新生的個體都是全新的革砸、年輕的除秀。否則,生命將在幾個繁殖周期內(nèi)滅絕算利。其具體原理我們尚不清楚册踩,可能是生殖細(xì)胞中某種特殊的機(jī)制可以延緩其衰老過程,也可能是胚胎設(shè)置的重編機(jī)制笔时,或兩者結(jié)合棍好。
可以肯定的是,繁殖是細(xì)胞衰老和功能重編的自然過程允耿。如果我們能夠理解繁殖重新調(diào)整細(xì)胞時鐘的機(jī)制借笙,我們也許可以將這兩種機(jī)制分開,并用它來重置細(xì)胞的時鐘较锡,作為衰老和衰老相關(guān)疾病的治療方法业稼。
10. 如何看待年齡逆轉(zhuǎn)的倫理問題?
20世紀(jì)80年代時蚂蕴,使克隆動物成為可能的核轉(zhuǎn)移技術(shù)令人擔(dān)憂低散。另一方面,來自核轉(zhuǎn)移實驗的知識導(dǎo)致誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)的發(fā)現(xiàn)÷饴ィ現(xiàn)在熔号,人們并不擔(dān)心我們會克隆人,并且每個人都對iPS在再生醫(yī)學(xué)的運用而感到興奮鸟整。
抱負(fù)是遠(yuǎn)大的引镊,潛在的應(yīng)用卻可能是戲劇性的。誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)的發(fā)現(xiàn)但這并不意味著我們會變得不朽篮条。 畢竟弟头,無論如何,我們終有一死涉茧。 我們只是更好地解決老齡化問題赴恨,開發(fā)更好的藥物,讓人們更快樂伴栓,更健康伦连。
原文鏈接:http://nautil.us/issue/57/communities/does-aging-have-a-reset-button