TUhjnbcbe - 2021/4/5 1:45:00
来源:BioArt年12月3日,哈佛大学医学院DavidSinclair团队的吕垣澄博士(一作)与何志刚及BruceKsander等团队合作在Nature上发表了题为Reprogrammingtorecoveryouthfulepigeneticinformationandrestorevision的文章封面。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。克服重编程技术的体内应用瓶颈图一:视网膜铺片上的神经节细胞(蓝色)及过表达OSK的神经节细胞核(绿色)。重编程表观遗传信息再生视神经吕垣澄通过与脊髓损伤神经再生领域的专家,医院何志刚教授的团队合作,对OSK诱导的重编程能否逆转视神经节细胞的年龄和恢复神经再生的能力进行了测试。结果显示,视神经损伤后诱导重编程,不仅能成倍提高成年小鼠视神经细胞存活的概率,而且可将视神经再生的能力提高五倍以上。类似的效果在年老小鼠中也能达到,这在之前的研究中从未实现过。图二:年老小鼠的视神经损伤后(蓝色处),神经轴突于损伤处断裂并退化,正常状况下无法再生(上图),而被OSK表达逆转了年龄的视神经节细胞则能够重新再生轴突(下图)。此外,研究团队中的田骁对人类神经细胞进行了体外测试,发现OSK重编程同样能够逆转化疗药物对神经细胞的伤害,诱导人类神经细胞突触的再生。基因治疗恢复青光眼和衰老造成的视力下降图三:经过OSK表达治疗的青光眼与治疗前相比(灰色线),视神经细胞的电信号水平得到恢复(蓝色线)。对视力恢复的疗效也在年老的小鼠中得到体现。通过比较神经节细胞的转录组与DNA甲基化水平,OSK诱导的重编程恢复了年轻化的表观遗传信息,下调了会诱发眼疾的基因水平,而上调了感知相关的基因水平。这一过程同样需要DNA去甲基化酶Tet1/Tet2的参与。图四:衰老的视神经节细胞在经过OSK基因治疗后,衰老相关基因的转录被恢复到年轻的水平。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。DavidSinclair(左)与吕垣澄(右)