人類能返老還童或許真的不是夢！

沒錯，生命科學中也存在著類似支付二維碼一樣的二進位制規律密碼。中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院裴端卿課題組透過研究幹細胞誘導過程，發現細胞在發生“返老還童”時，染色質的“開—關”狀態恰似二維碼一樣記錄了這個過程的大量資訊。透過破譯這些“二維碼”的內在含義，他們闡述了幹細胞誘導過程的變化機制。

據悉，該研究成果於近日發表在《細胞·幹細胞》上。

成纖維細胞在匯入誘導因子後，會啟動一套奇妙的未知程式，將體細胞返老還童到受精後約3.5天的狀態。這種將體細胞誘導為多能幹細胞是探索細胞命運轉變機理的理想體系。過去10年來，全世界的科學家都在研究此奇妙過程，但在深層機制研究中並沒有抽象出具有普遍性邏輯或者規律。

“形象地說，DNA就像一本百科全書，每個細胞都攜帶著能形成個體的所有資訊，但在某個特定階段，只能翻開這本書裡面的一部分。我們的工作就是記錄從體細胞到多能幹細胞過程中，開啟這本書的方式，以及研究是什麼‘手’在翻書。”論文第一作者李東偉博士說。他們透過使用ATAC-seq技術去讀取染色質“開—關”狀態的“二維碼”，發現在多能性獲得和細胞命運轉變過程中染色質結構具備由從開放到關閉（OC）和關閉到開放（CO）間的二元變化規律，且“二維碼”在整個幹細胞誘導過程中一直在變化。

裴端卿介紹，研究團隊透過檢測細胞命運轉變過程中染色質開關的動態變化模式，發現細胞“返老還童“過程伴隨著大規模染色質結構重排，首先會關閉體細胞特異性位點，同時逐漸開啟多能性相關位點；在染色質結構重排的程序中，發現Sap30作為一個重程式設計過程被啟用的重要因子，會透過促進去乙醯化修飾來抑制體細胞關鍵轉錄因子，進而促進細胞命運向多能性方向轉變。這部分研究結果首次揭示了體細胞重程式設計過程中染色質結構動態變化的規律，併為理解體細胞重編和其他相關細胞命運轉變提供了新的參考理論模型。（KP04）

從古至今返老還童一直都是人們，特別是老年人的夢想，近年來，我們耳邊總能聽到“七旬老太太長新牙”“80歲老頭長黑髮和青春痘”等奇聞。在現實生活中，確實在一些老年人身上出現過這些現象。

我們知道，人的衰老是人體中呼吸系統，心血管系統，內分泌系統，神經系統等衰老的過程，所以，由衰老引起的身體結構變化，是無法逆轉的。那麼上文中提到的返老還童現象究竟是人們一廂情願的想象還是確有此事？

科學家認為，我們雖然看到了某些返老還童的現象，但是由於條件不齊備無法研究，因此其機理並不是很清楚，只能猜測人的心情，飲食內分泌的變化有關。也有可能他們是採取了某些延緩衰老的方法，比如服用激素透過人為的外力推動，讓某個系統得到一些改變，但很難說這對整個整體的影響有多大，也很難說，這是不是真正的返老還童？因而人能否患返老還童，還是未知數。

我不知道人類以後能不能返老還童，但是我知道世界上有些科學家在為之努力。我們都知道隨著年齡的增長，我們的耐力下降，部分原因是我們的血管失去了一些將氧氣和營養物質輸送到肌肉組織的能力。今年來自麻省理工學院領導的一個研究小組的科學家在小鼠身上發現了逆轉年齡增長引起的身體耐力損失。

研究發現，這種複合物可以重新啟用與壽命相關的蛋白質，稱為sirtuins，可促進血管和肌肉的生長，使年老小鼠耐力提高80%。如果將研究結果轉化，這種肌肉量的恢復有助於人類抵禦年齡增長有關的衰老影響，類似於骨質疏鬆症和其他一些虛弱的狀況。

“麻省理工學院諾華生物學教授Leonard Guarente說：”我們必須看看這種情況是否會發生在人身上，但實際上你可能能夠透過這種干預來挽救人口老齡化的肌肉群。該研究的高階作者。“肌肉和骨骼之間存在很多相互干擾，所以失去肌肉量最終會導致骨質流失，骨質疏鬆和人體的虛弱，這是衰老過程中的主要問題。”這篇文章在上週發表在最新一期的Cell上。

早在20世紀90年代初期，Guarente發現sirtuins是幾乎所有動物中都存在的一類蛋白質，它可以對抗酵母中老化的影響。從那以後，許多其他生物體中也出現了類似的效應。

在他們最新的研究中，Guarente和他的同事決定探索sirtuins在血管內部的內皮細胞中的作用。為此，他們在小鼠內皮細胞中刪除了編碼主要哺乳動物sirtuin的SIRT1基因。他們發現，在6個月大的時候，這些小鼠的毛細血管密度降低。

隨後研究人員決定如果在正常老鼠衰老時增加sirtuin水平會發生什麼。他們用稱為NMN的化合物治療小鼠，該化合物是NAD的前體，NAD是啟用SIRT1的輔酶。NAD水平通常隨著動物年齡的增長而下降，這被認為是由於NAD產量降低和NAD降解速度加快所致。

18個月大的小鼠用NMN處理2個月後，其毛細血管密度恢復到年輕小鼠典型的水平，耐力提高了56-80％。在32個月大的小鼠中也觀察到有益的效果（與80年代的人類相比）。

“在正常的衰老過程中，血管數量下降，因此你失去了向肌肉等組織輸送營養和氧氣的能力，並導致機能衰退，進而衰老。”Guarente說。“促進NAD的前體的作用是抵消正常老化引起的衰退，重新啟用SIRT1，並恢復內皮細胞的功能，從而產生更多的血管。”

當研究人員用NMN和硫化氫（另一種sirtuin活化劑）處理小鼠時，這些效應得到增強。

鍛鍊的好處

研究人員還發現，內皮細胞中的SIRT1活性對年輕小鼠運動的有益作用至關重要。在小鼠中，運動通常會刺激新血管的生長並增加肌肉質量。然而，當研究人員在10個月大的老鼠的內皮細胞中敲除SIRT1，然後將它們放在四周的跑步機跑步計劃中時，他們發現這種鍛鍊並沒有產生與正常的10個月大時相同的增加老鼠在相同的訓練計劃。

Guarente說，如果在人體中驗證，這些發現將表明提高sirtuin水平可能有助於老年人保持運動時的肌肉質量。人體研究表明，與運動有關的年齡相關的肌肉損失可以部分消除，尤其是力量訓練。