06月08 我科學(xué)家發(fā)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)衰老的關(guān)鍵因子

近日，干細(xì)胞領(lǐng)域權(quán)威國際期刊《細(xì)胞·干細(xì)胞》刊登了我國學(xué)者歷時(shí)5年的研究成果：中國科學(xué)院動(dòng)物所劉光慧研究組、曲靜研究組與中國科學(xué)院北京基因組所張維綺研究組合作，通過對(duì)21萬個(gè)單細(xì)胞進(jìn)行測(cè)序與解析，找到了年輕血液中能夠部分扭轉(zhuǎn)“衰老”的關(guān)鍵因子。

2000年以來，《自然》等國際期刊相繼刊登年輕的小鼠血液促進(jìn)老年小鼠部分組織器官年輕化的研究，并引發(fā)熱議。這些對(duì)年輕血液逆轉(zhuǎn)衰老的研究，并沒有對(duì)“年輕因子”及“返老還童”現(xiàn)象從系統(tǒng)機(jī)制層面進(jìn)行證實(shí)。

作為論文共同第一作者，中國科學(xué)院動(dòng)物所、北京干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究院研究員馬帥5月26日告訴科技日?qǐng)?bào)記者：“此前的相關(guān)研究大多只展示了現(xiàn)象，對(duì)本質(zhì)機(jī)理的揭示還不夠深入?！?/p>

尋找“年輕因子”有如大海撈針，聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)決定從“一磚一瓦”做起，把整個(gè)“溯源圖”做出來。在這項(xiàng)研究中，研究者創(chuàng)造了3種“異體共生”的老鼠。“我們通過對(duì)不同的2只老鼠進(jìn)行手術(shù)，將它們的身體‘串聯(lián)’到一起，形成3種組合，分別是‘少少’‘少老’‘老老’組合?！闭撐墓餐谝蛔髡?、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院研究員王思解釋，“飼養(yǎng)5周后，‘少老’組合的年輕和年老個(gè)體已經(jīng)受到相互血液的影響，我們分別從它們的身體里分離了7種組織器官的細(xì)胞，與另2組進(jìn)行對(duì)照比較，并進(jìn)行深入解析?！?/p>

“年輕細(xì)胞和年老細(xì)胞在‘異生共體’中會(huì)‘互相串門’，如果沒有提前標(biāo)記，在取樣時(shí)會(huì)分不清它是年輕鼠的還是老年鼠的。”王思說。

為了更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亟馕隼夏晔蟮哪贻p化原因，研究團(tuán)隊(duì)有預(yù)見地進(jìn)行了基因分型，使細(xì)胞來源一目了然。

對(duì)單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行解析、在單個(gè)分子水平進(jìn)行“流調(diào)”、對(duì)因子效果的動(dòng)物驗(yàn)證……這些發(fā)現(xiàn)“年輕因子”的研究成為一個(gè)繁雜、龐大的工程。

“歷時(shí)4年，我們的研究對(duì)21萬個(gè)高質(zhì)量細(xì)胞進(jìn)行了逐一分析，并將其分為上百個(gè)細(xì)胞類型。”馬帥說，“復(fù)雜的生物信息學(xué)分析也讓我們發(fā)現(xiàn)了多個(gè)介導(dǎo)年輕干細(xì)胞衰老及衰老干細(xì)胞年輕化的關(guān)鍵效應(yīng)分子與信號(hào)通路?！?/p>

研究最直接的收獲是首次發(fā)現(xiàn)了2個(gè)特別的年輕促進(jìn)因子。張維綺解釋道：“這提示我們，用發(fā)現(xiàn)的因子處理造血干細(xì)胞或可幫助造血干細(xì)胞‘年輕化’，進(jìn)而延緩造血系統(tǒng)甚至整個(gè)機(jī)體的老化。”

第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院（陸軍特色醫(yī)學(xué)中心）神經(jīng)內(nèi)科主任王延江教授對(duì)工作的龐雜艱巨和頗豐收獲印象深刻：研究工作從系統(tǒng)水平解析了跨器官、多個(gè)維度的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，集納了大量的重要數(shù)據(jù)資源。

這一工作更深遠(yuǎn)的影響在于，獲得的數(shù)據(jù)資源將納入到中國學(xué)者發(fā)起的“衰老地圖數(shù)據(jù)庫（AgingAtlas）”中。同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng)岳銳教授對(duì)此表示，這一精彩工作為年輕化機(jī)制的研究提供了寶貴的單細(xì)胞數(shù)據(jù)資源，同時(shí)提供了一系列能干預(yù)和延緩機(jī)體衰老的潛在新靶點(diǎn)。

數(shù)據(jù)顯示，“衰老地圖數(shù)據(jù)庫”自建立后2年間獲得了來自76個(gè)國家研究學(xué)者14萬次的網(wǎng)頁訪問。來自美國、加拿大、英國等國的相關(guān)研究數(shù)據(jù)也在陸續(xù)納入該數(shù)據(jù)庫。

“我們希望能夠利用大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分析，挖掘出更多與衰老相關(guān)的機(jī)制，為進(jìn)一步干預(yù)衰老提供理論支撐。”張維綺說。