2000年以來(lái),《自然》等國際期刊相繼刊登年輕的小鼠血液促進(jìn)老年小鼠部分組織器官年輕化的研究,并引發(fā)熱議。這些對年輕血液逆轉衰老的研究,并沒(méi)有對“年輕因子”及“返老還童”現象從系統機制層面進(jìn)行證實(shí)。
作為論文共同第一作者,中國科學(xué)院動(dòng)物所、北京干細胞與再生醫學(xué)研究院研究員馬帥5月26日告訴科技日報記者:“此前的相關(guān)研究大多只展示了現象,對本質(zhì)機理的揭示還不夠深入?!?/p>
尋找“年輕因子”有如大海撈針,聯(lián)合研究團隊決定從“一磚一瓦”做起,把整個(gè)“溯源圖”做出來(lái)。在這項研究中,研究者創(chuàng )造了3種“異體共生”的老鼠?!拔覀兺ㄟ^(guò)對不同的2只老鼠進(jìn)行手術(shù),將它們的身體‘串聯(lián)’到一起,形成3種組合,分別是‘少少’‘少老’‘老老’組合?!闭撐墓餐谝蛔髡?、首都醫科大學(xué)宣武醫院研究員王思解釋?zhuān)帮曫B5周后,‘少老’組合的年輕和年老個(gè)體已經(jīng)受到相互血液的影響,我們分別從它們的身體里分離了7種組織器官的細胞,與另2組進(jìn)行對照比較,并進(jìn)行深入解析?!?/p>
“年輕細胞和年老細胞在‘異生共體’中會(huì )‘互相串門(mén)’,如果沒(méi)有提前標記,在取樣時(shí)會(huì )分不清它是年輕鼠的還是老年鼠的?!蓖跛颊f(shuō)。
為了更嚴謹地解析老年鼠的年輕化原因,研究團隊有預見(jiàn)地進(jìn)行了基因分型,使細胞來(lái)源一目了然。
對單個(gè)細胞進(jìn)行解析、在單個(gè)分子水平進(jìn)行“流調”、對因子效果的動(dòng)物驗證……這些發(fā)現“年輕因子”的研究成為一個(gè)繁雜、龐大的工程。
“歷時(shí)4年,我們的研究對21萬(wàn)個(gè)高質(zhì)量細胞進(jìn)行了逐一分析,并將其分為上百個(gè)細胞類(lèi)型?!瘪R帥說(shuō),“復雜的生物信息學(xué)分析也讓我們發(fā)現了多個(gè)介導年輕干細胞衰老及衰老干細胞年輕化的關(guān)鍵效應分子與信號通路?!?/p>
研究最直接的收獲是首次發(fā)現了2個(gè)特別的年輕促進(jìn)因子。張維綺解釋道:“這提示我們,用發(fā)現的因子處理造血干細胞或可幫助造血干細胞‘年輕化’,進(jìn)而延緩造血系統甚至整個(gè)機體的老化?!?/p>
第三軍醫大學(xué)大坪醫院(陸軍特色醫學(xué)中心)神經(jīng)內科主任王延江教授對工作的龐雜艱巨和頗豐收獲印象深刻:研究工作從系統水平解析了跨器官、多個(gè)維度的單細胞轉錄組圖譜,集納了大量的重要數據資源。
這一工作更深遠的影響在于,獲得的數據資源將納入到中國學(xué)者發(fā)起的“衰老地圖數據庫(AgingAtlas)”中。同濟大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長(cháng)岳銳教授對此表示,這一精彩工作為年輕化機制的研究提供了寶貴的單細胞數據資源,同時(shí)提供了一系列能干預和延緩機體衰老的潛在新靶點(diǎn)。
數據顯示,“衰老地圖數據庫”自建立后2年間獲得了來(lái)自76個(gè)國家研究學(xué)者14萬(wàn)次的網(wǎng)頁(yè)訪(fǎng)問(wèn)。來(lái)自美國、加拿大、英國等國的相關(guān)研究數據也在陸續納入該數據庫。
“我們希望能夠利用大數據驅動(dòng)的分析,挖掘出更多與衰老相關(guān)的機制,為進(jìn)一步干預衰老提供理論支撐?!睆埦S綺說(shuō)。
]]>帕金森病和黃斑變性常規治療十分困難
這兩項臨床研究,由中國科學(xué)院與鄭州大學(xué)第一附屬醫院聯(lián)合開(kāi)展。為了實(shí)現干細胞臨床治療,中國科學(xué)院動(dòng)物研究所北京干細胞庫已經(jīng)做了長(cháng)達10年的準備。僅在胚胎干細胞來(lái)源的神經(jīng)前體細胞治療帕金森病項目中,他們在猴子身上已經(jīng)進(jìn)行了5年研究,目前為止,實(shí)驗數據顯示該方案安全有效,沒(méi)有發(fā)現任何不良反應。
干細胞研究團隊負責人周琪院士,現年46歲,是中國科學(xué)院大學(xué)副校長(cháng)和中科院動(dòng)物研究所副所長(cháng)。還擔任中國科學(xué)院干細胞與再生醫學(xué)創(chuàng )新研究院院長(cháng)、干細胞與生殖生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室主任、國際干細胞組織(ISCF)主席等重要學(xué)術(shù)職務(wù),在世界干細胞研究領(lǐng)域無(wú)疑具有權威地位。
周琪說(shuō),我國之所以首選“人胚胎干細胞來(lái)源的神經(jīng)前體細胞治療帕金森病”及“人胚胎干細胞來(lái)源的視網(wǎng)膜色素上皮細胞治療干性年齡相關(guān)性黃斑變性”開(kāi)展臨床研究,是因為這兩種疾病均為老年人中多發(fā)和難治的重大疾病,其中帕金森病是世界第二大神經(jīng)退行性疾病,與年齡相關(guān)的黃斑變性在老年人致盲因素中居重要位置。這些疾病晚期病情難以控制,目前缺乏有效治療方法。
強強聯(lián)手,兩項干細胞臨床研究落地中原
全國可以開(kāi)展干細胞臨床研究的機構共30家,在國家衛計委和食藥監總局近日完成備案的首批8項干細胞臨床研究中,鄭大一附院成為全國唯一一家同時(shí)承擔兩項臨床研究工作的醫療機構,令全國矚目。
中國科學(xué)院重大科技任務(wù)局資環(huán)生物處處長(cháng)任小波認為:“正是鄭大一附院與中科院干細胞團隊的強強聯(lián)手,高效整合、高效協(xié)作,開(kāi)啟了全新的干細胞治療研究領(lǐng)域,贏(yíng)得了在國家備案的8項干細胞臨床研究中的兩項?!?/p>
此次臨床研究的合作單位負責人、鄭州大學(xué)第一附屬醫院腦血管病醫院院長(cháng)許予明主任醫師介紹,鄭大一附院是全國30家有干細胞研究資質(zhì)的機構之一,病源豐富,僅神經(jīng)內科每年門(mén)診量就高達17萬(wàn)人,住院人數1.2萬(wàn)人,河南省帕金森病患者近30萬(wàn)人;該院有133名神經(jīng)內科大夫,其中39名有高級職稱(chēng),是全國極少數擁有術(shù)中磁共振手術(shù)室等先進(jìn)醫療設備的醫院之一。
中科院動(dòng)物所北京干細胞庫已經(jīng)建立200余株人胚胎干細胞系,可以滿(mǎn)足70%漢族人群的配型需求。鄭大一附院主要依靠自己的臨床優(yōu)勢進(jìn)行合作研究。
臨床研究,病源是前提。在啟動(dòng)儀式上發(fā)出招募令后,5天內報名的帕金森病患者已有50多位。
中國干細胞研究及轉化水平已躋身世界前列
“與之前進(jìn)行的干細胞移植不同,此次臨床研究采用的是取自人類(lèi)胚胎的干細胞,是通過(guò)一定的技術(shù)手段,從醫院臨床捐獻的胚胎中獲取的?!敝茜髡f(shuō),如果可以通過(guò)配型找到與患者匹配的供體細胞,就有可能大大提高細胞的治療效果。
周琪表示,國家首批備案的胚胎干細胞臨床研究項目在中國率先啟動(dòng),體現了國家在干細胞領(lǐng)域的系統布局和重要進(jìn)展,表明中國干細胞研究、監管及臨床轉化已躋身世界前列。
多年來(lái),我國在干細胞領(lǐng)域進(jìn)行了前瞻和系統布局,逐步明晰了干細胞領(lǐng)域的創(chuàng )新方向和轉化路徑,并通過(guò)國家衛生計生委和國家食品藥品監督管理總局聯(lián)合備案的方式,在鼓勵創(chuàng )新轉化的同時(shí)強化監管。
在即將開(kāi)展的臨床研究中,數百萬(wàn)個(gè)由人胚胎干細胞分化來(lái)源的功能細胞經(jīng)過(guò)免疫配型后,將借助手術(shù)機器人被精準地移植到帕金森病和黃斑變性病患者體內。在隨后長(cháng)達數年的隨訪(fǎng)中,研究人員將系統評價(jià)新治療方式的安全性和有效性。獲得預期結果后,將進(jìn)一步進(jìn)行多中心試驗。
]]>