《自然》封面:逆转视神经衰老恢复视力首次证明视神经可“返老还童”
近日,由美国哈佛大学、耶鲁大学等机构进行的一项最新研究,通过表观遗传重编程(epigeneticreprogramming)技术,成功将动物的视觉衰老时钟逆转,该研究的成功也标志着首次证明可以安全地将复杂的组织(如视神经细胞)“返老还童”,即重新编程为更加年轻的状态。
具体而言,研究人员对老年小鼠的视网膜细胞重新编程,使其重新获得年轻细胞的基因功能,让小鼠由衰老导致的受损视力重获新生,该研究还成功地逆转了青光眼所致的小鼠视神经损伤,并恢复它们受损的视力。更重要的是,这一方法在眼睛以外的其它组织和器官的再生上,也得到了成功的验证,这也为人类治疗各种与年龄相关疾病奠定了坚实的基础。衰老过程导致器官功能退化,丧失再生修复的能力。一个可能的原因是细胞表观遗传信息的丢失,例如DNA甲基化被扰乱,导致基因无法被正确地读取和翻译。衰老的细胞是否还能恢复年轻的表观遗传信息,进而恢复器官功能和再生能力?年12月3日,哈佛大学医学院DavidSinclair团队的YuanchengLu吕垣澄博士(一作)与何志刚及BruceKsander等团队合作在《自然》(Nature)上发表了题为Reprogrammingtorecoveryouthfulepigeneticinformationandrestorevision的封面文章。
该研究利用基因治疗诱导神经节细胞重编程,恢复年轻的表观遗传信息,从而使得视神经能在损伤后再生,并逆转青光眼和衰老造成的视力下降。研究人员表示,该研究首次成功地扭转了由青光眼引起的视力损失,而不仅仅是阻止其恶性发展。如果对该方法加以复制,必将为促进各种器官的组织修复铺平道路,并将逆转人类的衰老,解决与年龄相关的疾病。成功逆转和与年龄有关的视力丧失失明对于一个人的影响不言而喻,据世界卫生组织此前公布的统计报告显示,全球视力受损人数高达3.1亿人,数目之大令人乍舌。而随着年龄的增长,因老年*斑水肿、青光眼等眼底疾病导致的不可逆视神经损伤,更是会给许多人的生活带来极大的不便。青光眼是一类由于视神经受损而造成视力丧失的眼疾,为全球第一位的不可逆致盲性眼病。医院的BruceKsander教授夫妇合作,吕垣澄等接着对重编程治疗能否应用于青光眼疾病进行了探索。令人激动的是,在青光眼的小鼠模型中,重编程基因治疗不仅提高了受损神经细胞的电信号水平,而且在视动反应中,受过治疗的青光眼小鼠也部分恢复了受损的视力。在该最新研究中,研究人员通过重编程技术,成功促进了小鼠受损视神经的再生,而且成功逆转了小鼠模拟人类青光眼疾病而造成的视力损失,更重要的是,该方法还逆转了没有青光眼的老年动物的视力损失。该研究的主要作者、HMS遗传学研究员、曾在辛克莱实验室就读的博士生吕垣澄表示,“项目开展之初,我们的许多同事都认为我们的方法会失败,或者太危险,亦或是永远不会被使用。但结果表明,这种方法是安全的,并有可能彻底改变眼睛,或治疗许多其他受老化影响的器官。”研究人员表示,科学家很少能证明视觉丧失发生后如何恢复视觉功能,这种新方法,在不需要视网膜移植的情况下,成功逆转了由多种原因引起的小鼠视力丧失,代表了再生医学的一种新的治疗方式。这些研究结果证实了DavidSinclair团队长期以来的假说,即细胞表观遗传信息的丢失是造成细胞衰老的主要原因。这一技术突破也从概念上证明了,通过安全可控的体内重编程,衰老或受损的细胞能够恢复其年轻的表观遗传信息与功能。该崭新的策略将对促进人类器官的损伤修复,以及逆转青光眼等衰老相关疾病的治疗领域带来变革。以上由中国医旅健产业联盟(