如何安全逆转衰老？《Nature Aging》: iPS技术让衰老小鼠重焕活力，肾脏、皮肤都接近年轻小鼠

衰老，当然不止是年龄数字，从广义上来说，衰老是机体随年龄增长发生退行性变化的过程。

肌肉组织变得更弱、骨质疏松、心血管疾病甚至癌症的风险也会随之增加，如果能够逆转衰老，也就能够缓解衰老性疾病带来的困扰，这将给人类健康带来巨大福音。

近日，来自美国的一项研究证明，他们可以通过诱导多能干细胞（iPS）技术将中老年小鼠的细胞部分重置到更年轻的状态，安全有效地逆转它们的衰老过程。除了解决与年龄有关的疾病，这种方法也可能为生物医学界提供一种新的工具，通过改善不同疾病情况（比如神经退行性疾病）下的细胞功能和弹性来恢复组织和机体健康。

△ 体内部分重编程改变了小鼠生理衰老过程中与年龄相关的分子变化

iPS技术

让衰老小鼠重回“年轻态”

机体的衰老不仅是外在形象和健康的改变，在我们体内的每一个细胞都带有一个记录时间流逝的分子钟。

与年轻人或年轻动物相比，从老年人或老年动物身上分离出来的细胞DNA上有着不同的化学模式，称为表观遗传标记。而诱导多能干细胞（iPS）技术的出现，就是逆转这些遗传标记，将成熟干细胞重新编辑，诱导其重新回归生命最初的胚胎干细胞状态，利用它来完成人体各类组织的“再生”。

只需在成体细胞中加入四种重编程分子（Oct4、Sox2、KLF4和cMyc，也被称为“山中因子”），就可以实现将表观遗传标记重置为原始模式，凭借这项神奇的技术，日本科学家山中伸弥引爆了医学界，并荣获诺贝尔医学奖。

为了探究健康动物中iPS细胞再生技术改变衰老过程的形式，研究者将一组小鼠从15个月大到22个月大（大约相当于人类的50至70岁）时接受定期剂量的山中因子，另一组小鼠从12个月大至22个月大（大约相当于人类的35至70岁）时接受定期剂量的山中因子，第三组小鼠在25个月大（大约相当于人类的80岁）时接受定期剂量的山中因子，为期仅一个月。

通过与对照组小鼠对比，他们发现，接受了山中因子的小鼠没有出现血细胞改变或神经系统的变化。

而且他们发现，接受了山中因子处理的小鼠在许多方面都出现了类似于年轻小鼠的迹象，在肾脏和皮肤方面，接受过山中因子处理的小鼠在表观遗传学模式方面更接近与年轻小鼠，当受伤时，它们的皮肤细胞有更大的增殖能力，并且不太可能形成永久性疤痕，而老年小鼠则通常会表现出较少的皮肤细胞增殖和更多的疤痕。

△ 重编程因子在组织中的表达

而更为重要的是，研究者们并没有观察到对这些动物的健康、行为或体重有任何负面影响，这说明了这种iPS再生细胞方法是安全有效的，这对试验来说意义重大。

逆拨生命时钟！

iPS技术潜力无限

除此之外，研究者们还发现一个特别的现象，在接受山中因子处理的7个月或10个月的小鼠中能观察到这种年轻化转变，但对仅一个月大的小鼠却并不明显，而当接受山中因子处理的小鼠在中途被分析时，其效果也没那么明显。

这表明，这种处理并非只是简单的暂缓衰老，而是正在积极的逆转衰老，这种干预的措施可能正在从受损、衰老的细胞层面逐渐渗透，来完成对机体的整体影响过程。

细胞是构成我们人体的基本单位，但细胞本身的分裂次数是有限的，随着年龄的增长，所有细胞都会不断衰老、凋亡，最后和人类一起走向死亡。

而iPS细胞技术的出现，就是从细胞层面逆转衰老，重回年轻态，它存在的意义也远不止抗衰这一点。目前，全球开展的由iPS细胞进行的疾病治疗、组织再生试验正在如火如荼进行着。

作为率先提出iPS技术的日本，早就利用人iPS细胞成功实现末梢神经再生，利用iPS细胞技术将成体细胞改造成感光细胞，使失明重见光明，日本京都大学还研制出可以给任何人输血的血小板，利用iPS细胞制作出“肝癌模型”甚至是开发出针对iPS细胞的新免疫控制法、治疗癌症手术等，就连肆虐全球的新冠病毒，也有iPS技术的研究项目。

放眼全球，越来越多的生物公司加入iPS技术研发，致力于修复甚至再造受损器官和组织，对抗衰老，延长生命。这也让我们看到了再生医学发展的无穷魅力，而再生的未来还将继续精彩。

参考文献：

Heinrich Jasper, In vivo partial reprogramming alters age-associated molecular changes during physiological aging in mice, Nature Aging (2022). DOI: 10.1038/s43587-022-00183-2. www.nature.com/articles/s43587-022-00183-2