細胞生物學 · eu
血液前驅細胞轉成神經幹細胞,分子年齡逐步回撥
波昂研究團隊追蹤血液細胞轉換身分的過程,發現老化標記會在數週間逐漸消退。這段緩慢變化,為拆解細胞年輕化機制提供了實驗窗口,但距離治療神經退化疾病仍有很長的路。
要理解細胞如何變年輕,研究者需要的不只是轉換前後的兩張快照,也需要看清中間發生了什麼。德國波昂大學與波昂大學醫院團隊發現,人類紅血球前驅細胞直接轉成神經幹細胞時,分子老化時鐘會逐步回撥;這段可持續追蹤逾百日的過程,讓細胞年輕化有了更容易細察的實驗模型。
研究刊於《Aging Cell》。團隊利用SOX2與cMYC兩種轉錄因子,改變細胞讀取基因指令的方式,將紅血球前驅細胞轉為誘導神經幹細胞。這條路徑不必先經過能分化成多種組織的多能幹細胞階段,便能取得可進一步產生神經元的細胞。
年齡變化則透過DNA上的表觀遺傳標記估算。這些標記不改寫DNA序列,卻與基因如何被使用及細胞老化有關。波昂大學公告及由校方提供、刊於Medical Xpress的報導均舉例指出,一名80歲捐贈者的血液細胞經轉換後,估計分子年齡降至20歲以下。不過,這是分子指標的讀數,不能解讀為捐贈者的身體回到年輕狀態。
比起降了多少歲,變化的速度更是這次研究的重點。研究主持人Oliver Brüstle指出,經由多能幹細胞的重編程路徑,年輕化通常較快;直接轉換成神經幹細胞時,過程卻可追蹤超過100天。研究論文也顯示,年輕與年長捐贈者來源細胞的基因表現差異,會隨轉換時間延長而逐漸消退。
這種緩慢變化提供了介入的機會:研究者可在不同時間點加入候選物質,檢驗哪些因素加快或拖慢老化標記的重整。對阿茲海默症等與年齡密切相關的神經退化疾病而言,這有助於追問細胞身分改變與老化特徵消失之間,究竟有哪些機制相連。
但分子時鐘仍只是生物年齡的替代指標,無法單獨證明所有老化功能都已恢復。校方報導提到的神經元移植後與小鼠腦內既有神經元建立連結,來自先前研究;本次工作聚焦的是細胞年輕化的動態,並未證實患者治療效果。它目前帶來的是一個能追蹤、比較與干預的研究窗口。