科学家研究细胞抗衰老的新进展通过分子调控重编程改善细胞衰老

　　细胞重编程可以逆转衰老，从而导致间充质干细胞基质细胞（MSCs）的活动和功能下降。这是科学家近段时间以来所知道的一个知识点。但是他们尚未弄清楚是什么分子机制导致了这种逆转。今天在STEMCELLS中发布的一项研究似乎已经解决了这个谜题。这项研究不仅增加了MSC衰老和相关疾病的知识，而且为开发减少或逆转衰老过程的药理策略提供了新的思路。
　　由威斯康星大学麦迪逊分校的科学家组成的研究小组，依靠细胞重编程（一种用于逆转细胞衰老的常用方法），为这项研究建立了基因相同的年轻和年老细胞模型。首席研究员李婉菊博士解释说：虽然与以前通过细胞重编程实现MSC再生的研究结果相符，但我们的研究仍在进一步探索如何通过分子调控重编程的MSC来改善衰老的细胞特征。
　　当间充质干细胞老化时，转录因子在细胞中越来越多地产生以诱导衰老反应的发生。图片来源：AlphaMedPress
　　研究人员首先从人体滑液（SFMSC）（即在膝盖，肘部和其他关节中的体液）中提取MSC，将它们重新编程为诱导性多能干细胞（iPSC）。然后，他们将这些iPSC还原为MSC，从而使MSC焕发了青春。当我们将重编程的MSC与未恢复活力的亲代MSC进行比较时，我们发现与亲本系相比，重编程的MSC的与衰老相关的活性大大降低。这表明细胞衰老的逆转。李博士说。
　　接下来，研究小组对细胞进行了分析，以确定重编程是否导致整体基因表达发生任何变化。他们发现，与对照细胞相比，重新编程的细胞中GATA6是一种在肠道、肺和心脏发育中起重要作用的蛋白质，其表达受到抑制。这种抑制作用导致称为音猬因子（SHH）的胚胎发育所必需的一种蛋白质的活性增加，以及另一种蛋白质FOXP1的表达能力增加，这是大脑、心脏和肺部正常发育所必需的。李博士说：因此，我们确定了GATA6SHHFOXP1途径是调节MSC衰老和恢复活力的关键机制。
　　在控制MSC老化中识别GATA6SHHFOXP1途径是一项非常重要的成就。STEMCELLS主编JanNolta博士说。过早的衰老会阻碍这些细胞扩增的能力，同时又保持其临床用途，并且对控制分化和衰老的途径的了解也非常有价值。
　　为了确定哪个Yamanaka转录因子（用于衍生iPSC的四个重编程基因）参与了iPSC中GATA6的阻遏，研究小组分析了GATA6的表达以应对每种因子的基因敲低。由此得出的信息是，只有OCT4和KLF4能够调节GATA6活性，这一发现与之前的几项研究结果一致。
　　总体而言，我们能够证明由于细胞重编程，SFMSC的性质和功能发生了重大变化。iPSCMSC的这些变化共同表明细胞衰老的改善。最重要的是，我们能够确定GATA6SHHFOXP1信号通路是控制细胞衰老相关活动的潜在机制。Li博士说。
　　他总结说：我们相信我们的发现将有助于增进对MSC衰老及其在再生医学中的意义的了解。