我科學(xué)家發(fā)現扭轉衰老的關(guān)鍵因子

06月08 我科學(xué)家發(fā)現扭轉衰老的關(guān)鍵因子

近日，干細胞領(lǐng)域權威國際期刊《細胞·干細胞》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(guò)對21萬(wàn)個(gè)單細胞進(jìn)行測序與解析，找到了年輕血液中能夠部分扭轉“衰老”的關(guān)鍵因子。

2000年以來(lái)，《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。這些對年輕血液逆轉衰老的研究，并沒(méi)有對“年輕因子”及“返老還童”現象從系統機制層面進(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、北京干細胞與再生醫學(xué)研究院研究員馬帥5月26日告訴科技日報記者：“此前的相關(guān)研究大多只展示了現象，對本質(zhì)機理的揭示還不夠深入?！?/p>

尋找“年輕因子”有如大海撈針，聯(lián)合研究團隊決定從“一磚一瓦”做起，把整個(gè)“溯源圖”做出來(lái)。在這項研究中，研究者創(chuàng )造了3種“異體共生”的老鼠?！拔覀兺ㄟ^(guò)對不同的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?、首都醫科大學(xué)宣武醫院研究員王思解釋?zhuān)帮曫B5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種組織器官的細胞，與另2組進(jìn)行對照比較，并進(jìn)行深入解析?！?/p>

“年輕細胞和年老細胞在‘異生共體’中會(huì )‘互相串門(mén)’，如果沒(méi)有提前標記，在取樣時(shí)會(huì )分不清它是年輕鼠的還是老年鼠的?！蓖跛颊f(shuō)。

為了更嚴謹地解析老年鼠的年輕化原因，研究團隊有預見(jiàn)地進(jìn)行了基因分型，使細胞來(lái)源一目了然。

對單個(gè)細胞進(jìn)行解析、在單個(gè)分子水平進(jìn)行“流調”、對因子效果的動(dòng)物驗證……這些發(fā)現“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21萬(wàn)個(gè)高質(zhì)量細胞進(jìn)行了逐一分析，并將其分為上百個(gè)細胞類(lèi)型?！瘪R帥說(shuō)，“復雜的生物信息學(xué)分析也讓我們發(fā)現了多個(gè)介導年輕干細胞衰老及衰老干細胞年輕化的關(guān)鍵效應分子與信號通路?！?/p>

研究最直接的收獲是首次發(fā)現了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)現的因子處理造血干細胞或可幫助造血干細胞‘年輕化’，進(jìn)而延緩造血系統甚至整個(gè)機體的老化?！?/p>

第三軍醫大學(xué)大坪醫院（陸軍特色醫學(xué)中心）神經(jīng)內科主任王延江教授對工作的龐雜艱巨和頗豐收獲印象深刻：研究工作從系統水平解析了跨器官、多個(gè)維度的單細胞轉錄組圖譜，集納了大量的重要數據資源。

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

數據顯示，“衰老地圖數據庫”自建立后2年間獲得了來(lái)自76個(gè)國家研究學(xué)者14萬(wàn)次的網(wǎng)頁(yè)訪(fǎng)問(wèn)。來(lái)自美國、加拿大、英國等國的相關(guān)研究數據也在陸續納入該數據庫。

“我們希望能夠利用大數據驅動(dòng)的分析，挖掘出更多與衰老相關(guān)的機制，為進(jìn)一步干預衰老提供理論支撐?！睆埦S綺說(shuō)。