人體的每一個細胞都是由干細胞分化而來的,它們對于組織的修復與新生也都相當重要,因此干細胞功能退化也會造成個體的老化。而日本的山中伸彌(Yamanaka)教授所發(fā)現(xiàn)的干細胞基因,則開啟了使老化的細胞恢復活力的研究新方向(注 1)。但是干細胞基因也常常是促進癌癥惡化的主要原因之一,因此想要將干細胞基因運用于人體上仍有很大的疑慮。但是最近美國圣地牙哥索爾克研究所(Salk Institute)的科學家經(jīng)過了迄而不舍的嘗試后,終于有了新的突破。
他們于 16 日發(fā)布在《細胞》期刊的論文顯示(注 2),如果他們持續(xù)的讓實驗的小鼠額外表現(xiàn)大量的干細胞基因真是一點好處也沒有,只要 4 天小鼠就會死亡。稍微降低干細胞基因表現(xiàn)的量,小鼠不會這么快就死掉,但是后續(xù)它們的肝臟、腎臟與胰臟等器官都會產(chǎn)生腫瘤。他們并未因此放棄,并設法只讓小鼠間歇性的額外表現(xiàn)極少量的干細胞基因,奇妙的事情發(fā)生了,小鼠老化的速度終于變慢了!更重要的是,在此條件下沒有任何小鼠產(chǎn)生腫瘤,而且壽命也變得更長了。
他們也分析小鼠體內(nèi)細胞的特性有何變化,結果顯示間歇性增加干細胞基因的表現(xiàn)并不會使細胞朝向干細胞的方向分化,但是會使得細胞變得較為“年輕”,它們與老化有關的基因(如 p16, p21, MMP13 等)的表現(xiàn)量都下降了。此外,細胞內(nèi)會傷害 DNA 與酵素功能的自由基的濃度也降低了。
他們也發(fā)現(xiàn)間歇性的表現(xiàn)干細胞基因可以使小鼠胰臟內(nèi)負責分泌胰島素的貝他(beta)細胞的再生能力上升,使小鼠在胰臟受損后調(diào)節(jié)體內(nèi)葡萄糖濃度的能力恢復正常,可望將干細胞基因運用于治療糖尿病上;而當他們在年老的小鼠的肌肉細胞間歇性的表現(xiàn)干細胞基因后,則可以增進肌肉干細胞的再生能力,幫助修復受損的肌肉,這項技術將有機會發(fā)展出治療老人肌肉衰弱的新策略。
老化是無可避免的自然現(xiàn)象。但是如果可以減緩老化的速度、延長壽命又有誰會不愿意呢?美國索爾克研究所的新發(fā)現(xiàn)是科學研究的一大突破,雖然要實際運用還有很長的一段路要走,但科學家們必定會前仆后繼地持續(xù)研究,也許有一天真的可以發(fā)展出延長壽命的新藥。由于醫(yī)療與衛(wèi)生的進步,人們的平均壽命持續(xù)延長。但是不健康的長壽并非社會之福,沉重的醫(yī)療負擔將會壓縮國家發(fā)展的資源。能夠讓延長的生命充滿活力,繼續(xù)發(fā)揮智能繼續(xù)貢獻社會,才是有利于人類社會永續(xù)發(fā)展的方向!
注 1:山中伸彌教授發(fā)現(xiàn)同時使用四個干細胞基因表現(xiàn)于皮膚表皮細胞,可以使部分的皮膚細胞重新編程(reprogramming) ,轉變?yōu)榫哂卸嘀胤只芰Φ母杉毎Q為誘導式多功能干細胞(induced pluripotent stem cell,IPSC)。而他因因為此項發(fā)現(xiàn)獲得 2012 年的諾貝爾生理與醫(yī)學獎。 注 2:《細胞》期刊是生命科學基礎研究的頂尖權威期刊。?
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