青春永駐?發現化學方法逆轉衰老並恢復細胞功能

2023年7月12日，《衰老》雜誌上發表了一篇名爲《化學誘導的重編程以逆轉細胞衰老》的新優先研究論文。這篇文章揭示了來自哈佛醫學院、緬因大學和麻省理工學院（MIT）的研究人員在抗衰老和與年齡相關疾病領域取得的突破性進展。哈佛醫學院的這組科學家首次發佈了一種將細胞重編程爲年輕狀態的化學方法，而此前，這種逆轉細胞衰老的方法僅能通過強大的基因治療實現。

這個研究團隊的發現源於一個已知的事實，即特定基因（稱爲山中因子）的表達可以將成體細胞轉化爲誘導性多能幹細胞（iPSCs）。這個諾貝爾獎獲得性的發現引發了一個問題：能否在不使細胞過度年輕化並轉化爲癌細胞的情況下逆轉細胞衰老。

在這項新研究中，研究人員篩選出了能夠聯合逆轉細胞衰老並使人類細胞恢復青春的分子。他們開發了高通量基於細胞的檢測方法，以區分年輕細胞和老化及衰老細胞，包括基於轉錄的衰老時鐘和實時核質蛋白分佈（NCC）檢測。令人振奮的是，該團隊已經發現了六種化學組合物，它們可以在不到一週的時間內恢復NCC和全基因組轉錄譜的年輕狀態，並逆轉轉錄組年齡。

哈佛研究人員此前已經證明，通過將特定的Yamanaka基因病毒性地引入細胞，確實可以在不失控細胞生長的情況下逆轉細胞衰老。在視神經、腦組織、腎臟和肌肉等方面的研究取得了有希望的結果，小鼠的視力得到改善，壽命延長，在近期還有猴子視力改善的報告。

這一新發現的影響深遠，爲再生醫學和全身復甦開闢了新途徑。通過開發基因治療逆轉衰老的化學替代方法，這項研究可能會徹底改變對衰老、受傷和與年齡相關疾病的治療，併爲降低成本和縮短開發時間提供可能。在2023年4月猴子視力逆轉取得積極成果之後，實驗室的基因治療衰老逆轉人體臨牀試驗的準備工作正在進行中。

“直到最近，我們所能做的最好的事情就是延緩衰老。新的發現表明，我們現在可以逆轉衰老。”哈佛醫學院遺傳學系教授、Paul F. Glenn生物衰老研究中心聯合主任、項目主要科學家David A. Sinclair A.O.博士說，“此前，這個過程需要基因治療，限制了其廣泛應用。”

哈佛的團隊設想了一個未來，即與年齡相關的疾病可以得到有效治療，傷口可以更有效地修復，全身復甦的夢想成爲現實。"這項新發現爲用一種藥物逆轉衰老提供了可能，應用範圍從改善視力到有效治療衆多與年齡相關的疾病，"Sinclair說。

圖1. Sinclair實驗室的小鼠被改造成快速衰老，以測試治療衰老過程的有效性。右邊的老鼠通過破壞其表觀基因組被改造成比左邊的同胞年齡大150%。

圖2.通過化學手段使衰老的人類皮膚細胞恢復青春和逆轉衰老。右側兩個圖像中的細胞恢復了紅色熒光蛋白在覈內的分佈，這是一種年輕的標誌，用於發現這些組合物，在科學家們確認它們確實變得更年輕，基於基因的表達方式。