來自美國薩克生物研究學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種可以延緩干細(xì)胞衰老的新方法，這一研究成果有可能引出治療年齡相關(guān)疾病和改善再生醫(yī)學(xué)的新策略。相關(guān)論文發(fā)布在5月23日的《自然》（Nature）雜志上。

干細(xì)胞是從植物到人類所有生物體的基本構(gòu)件。它們可以在整個生命過程中分裂和進(jìn)行自我更新，分化為發(fā)育過程中所需的特化組織以及修復(fù)成人組織所必需的細(xì)胞。

因此，它們可以被認(rèn)為是永生的，它們可以在某人的一生中不斷重建自身和再生組織，但這并不意味著它們就不會衰老。它們會逐漸喪失有效維持組織和器官的能力。

現(xiàn)在薩克生物研究學(xué)院的研究人員揭示了與干細(xì)胞環(huán)境相關(guān)的一系列生物事件。干細(xì)胞的“微環(huán)境”（ niche）在衰老導(dǎo)致的干細(xì)胞喪失中充當(dāng)了罪魁禍?zhǔn)?。新研究對于治療年齡相關(guān)的疾病和提高再生醫(yī)學(xué)的效力具有重要的意義。

“研究結(jié)果表明將新的或年輕的干細(xì)胞放置到一個老齡患者的衰老環(huán)境中不可能獲得組織再生的最好結(jié)果，”文章的高級研究員、薩克生物研究學(xué)院遺傳學(xué)實驗室副教授Leanne Jones說。

干細(xì)胞定位在其他細(xì)胞的微環(huán)境中，眾所周知微環(huán)境對于干細(xì)胞的功能起重要作用。例如在組織受損后，微環(huán)境會向干細(xì)胞發(fā)出信號形成新組織。人們認(rèn)為是干細(xì)胞和它們的微環(huán)境向彼此相互發(fā)送信號幫助維持了其在整個生命過程中的潛能。

然而盡管在衰老過程中組織和器官的功能喪失被歸因于干細(xì)胞功能的下降，一直以來卻并不清楚這種衰退是如何發(fā)生的。Jones的實驗室長期致力研究多種可能的情況，例如組織功能的喪失是由于干細(xì)胞數(shù)量減少，干細(xì)胞不能對來自微環(huán)境的信號做出響應(yīng)，或是來自微環(huán)境的信號減少所致。

為了探究干細(xì)胞的衰老，Jones利用了一些在雄性果蠅睪丸中存在的細(xì)胞，它們與人類的非常相似。

研究人員顯示了來自微環(huán)境其作用為維持果蠅干細(xì)胞活力的信號是如何隨時間喪失的，由此導(dǎo)致了可用于維持組織的干細(xì)胞數(shù)目下降。他們還顯示重新恢復(fù)這些信號可使細(xì)胞獲得新活力。

“果蠅和人類之間的干細(xì)胞行為是相似的，因此我們的研究結(jié)果對于利用組織干細(xì)胞治療年齡相關(guān)性組織衰弱或損傷后再生取得突破具有重大的意義，”文章的首作者之一、薩克生物研究學(xué)院前研究員Hila Toledano說。

薩克生物研究學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)隨著干細(xì)胞微環(huán)境衰老，細(xì)胞生成了一種在RNA翻譯成蛋白質(zhì)中起負(fù)性調(diào)控作用的microRNA分子let-7。let-7已知存在于包括人類在內(nèi)的多種物種中，在發(fā)育過程中幫助時間事件發(fā)生。

let-7增高會通過影響一種稱為Imp的蛋白逆轉(zhuǎn)衰老的開關(guān)導(dǎo)致多米諾效應(yīng)。Imp的功能是保護(hù)微環(huán)境一個關(guān)鍵區(qū)域分泌的Upd分子。

簡而言之，Upd促進(jìn)了維持干細(xì)胞活力以及與微環(huán)境聯(lián)系確保干細(xì)胞自我更新的信號。隨著衰老進(jìn)程，let-7表達(dá)增高最終導(dǎo)致了較低的Upd水平，減少了微環(huán)境中的活性干細(xì)胞數(shù)目。然而究竟是什么導(dǎo)致了let-7在衰老果蠅的微環(huán)境中積聚仍然是一個尚待之謎。

研究人員還證實他們能夠通過提高Imp的表達(dá)來逆轉(zhuǎn)這種年齡相關(guān)的干細(xì)胞喪失。“我們關(guān)閉了衰老的開關(guān)，”Jones說。

這種對抗衰老的方法可以通過多種途徑來實現(xiàn)，例如阻止let-7增高，阻止Upd破壞或是提高Imp表達(dá)?！斑@一研究為針對刺激患者自身干細(xì)胞克服衰老的藥物開發(fā)開啟了新的途徑，”Toledano說。

Jones說這項研究揭示了微環(huán)境喪失其支持功能的機(jī)制，并證實了其是可以被逆轉(zhuǎn)的。“在患者，這可能包括共同移植自身微環(huán)境的組件，或是利用藥物治療支持移植干細(xì)胞來使微環(huán)境恢復(fù)活力，”Jones說。