世界首富投资的IPS细胞重新编程技术?能长生不老吗?

- - 阅 1,163

财富自由后,该追求点啥好呢?

当然是追求爱情和青春永驻了,比如世界首富贝索斯。

首富坐拥2000亿美元资产,刚离了婚,又忙着谈着新恋爱。

图源 qq.com

现年59岁的贝索斯,可能感觉自己精力有点跟不上了,又有太多钱花不完,必须得想想办法。

最近,贝索斯投资了一家名为Altos Labs的初创公司,金额高达30亿美金。

这家公司主要专注于一项名为“细胞重新编程”的技术,用于延缓衰老,延长人类寿命。

今天我们来聊一下,首富投资的这项关于“长生不老”的研究中,都有哪些黑科技。

IPS细胞重新编程

首先简单介绍一下,有关这个新科技的几个核心概念。

→IPS细胞

诱导性多能干细胞(Induced pluripotent stem cell),又称为人工诱导多能干细胞,简称IPS细胞。

这种IPS细胞,是由哺乳动物的成体细胞,转变而成的,最早是由日本学者山中神弥的研究团队于2006年发现的。

山中神弥

山中因子和细胞重新编程

山中团队从已知的24种,最可能影响基因表达的转录因子中,通过试验发现,只需要改变其中4种,就可以把人体细胞重新激活转变成IPS细胞。

这4种转录因子,现在被称作山中因子(Yamanaka factors)。

这4种基因注入人体细胞后,可以将体细胞逆转恢复到干细胞的全能状态,这个过程,被称为细胞重新编程

图源 Wikipedia

神奇之处就在于,IPS细胞,与胚胎干细胞拥有相似的再生能力。

(胚胎干细胞,是受精卵在发育一段时间后裂变形成的,在功能上具有全能性,可以分化为人体内的任何器官和组织。)

理论上,IPS细胞重新编程激活后,可以让已经衰老的细胞,重新恢复活力,实现年龄逆转。

正是因为这项研究的成果过于颠覆,这篇论文的真实性一度遭到同行质疑。

直到全球多个课题组都重复出同样的试验结果,这项研究才被认可。

后来,这项研究成果被美国《科学》杂志列为2007年,十大科技突破中的第二位。

2012年,山中教授因IPS细胞重新编程技术获得了诺贝尔医学奖。

IPS细胞也很快成为了生命科学领域的研究热门。

IPS细胞技术的应用研究

IPS细胞重新编程可让百岁老人的细胞恢复活力

2011年的一项研究中,试验研究已经成功从百岁老人身上提取细胞,衍生成为IPS细胞,并且完全恢复活力。

这个试验证明了,细胞衰老并不会限制重新编程的能力,并且与年龄相关的细胞生理学是可逆的。

细胞重新编程,延长小鼠寿命50%

2016年发表在《细胞》杂志上的一篇重磅论文,被认为是该领域的又一项重大突破。

研究发现,细胞部分重新编程可消除小鼠和人类细胞中衰老的细胞标志物。

采用IPS细胞治疗早衰小鼠,可以改善衰老迹象,并延长小鼠33%~50%的寿命。

不仅如此,接受治疗的小鼠不仅看起来更年轻,身体的各项参数,也跟年轻的小鼠更接近。

和没有接受治疗的对照组相比,身体的肌肉组织和皮毛组织更健康(上图右侧小鼠),而未经治疗的小鼠它们有更多的白发,行动显现老态。

→细胞编程的问题:畸形肿瘤

这项研究也发现了采用细胞重新编程技术容易出现的问题,即过度治疗会使山中因子过度表达

山中因子过度表达,会导致细胞变化太大,小鼠自己都认不出原本就是自己的细胞,引起免疫排斥,生长出畸胎瘤。

为了不让畸胎瘤的发生,研究人员通过减少治疗时间,加长恢复时间的周期治疗方式,在连续35周治疗的情况下,避免了畸胎瘤的发生。

如何避免治疗带来的副作用,是IPS细胞技术需要面对的重要问题。

IPS细胞重新编程,恢复老年小鼠视力

哈佛大学遗传学家大卫.辛克莱尔所在团队,在2020年的《自然》杂志上发表了,通过细胞重新编程恢复老年小鼠视力的一篇论文。

大卫.辛克莱尔认为,衰老是一个退行性过程,会最终导致导致组织功能障碍和死亡的发生。

衰老的一个常见原因是表观遗传噪声的积累,这些噪声破坏了基因表达模式,导致组织功能和再生能力的下降。

随着时间推移,眼部的中枢神经系统会逐渐失去功能和再生能力。

小鼠和人一样,老年后会出现青光眼,会随着衰老逐渐丧失视力。

并且目前没有治疗方法,可以恢复晚期青光眼或年老导致的视力衰退。

这个研究中,研究人员通过把重新编程的IPS细胞注入小鼠眼部,成功诱导了眼部神经再生能力,让已经失明的小鼠重新恢复了视力。

如下图,左边治疗前的小鼠因为视力丧失无法看见移动的格栅,右边治疗后的小鼠视力恢复,会对看到移动的格栅并作出反应。

另外,试验验证了4个山中因子中的c-Myc因子,是是一种减少小鼠寿命的致癌基因,并且不是启动细胞重新编程所必须的。

因此,试验排除了c-Myc因子后,仅在老年小鼠的细胞中表达了其余3个因子,在连续治疗了10~18个月后,并没有观察到肿瘤发病率增加或对整体健康有负面影响。

下一步的研究方向就是人体试验,将IPS细胞技术应用于促进人体组织修复和逆转与人类年龄相关的衰退。

IPS细胞技术的应用前景

IPS细胞与胚胎干细胞类似,功能强大,并且相比于胚胎干细胞研究,从病患自身提取,就可体外培养,不需要从外界寻找胚胎干细胞的捐赠者,也不需要面对胚胎干细胞技术会破坏生命的伦理争议。

所以,IPS细胞比胚胎干细胞有更广泛的应用前景,比如:

器官移植

使用病人的细胞产生与病人基因型一致的IPS细胞,然后再体外诱导培养成新的所需器官。

图源 Wikipedia

最后通过移植手术将产生的新器官植入病人体内,使病人机体受损的功能得以恢复。

因为是使用的病人自身的细胞,理论上移植手术后不会产生排异反应。

细胞受损疾病

利用IPS细胞替代疗法,有望治愈因细胞受损而产生的疾病。

图源 cell.com

比如由胰岛β细胞受损引发的1型糖尿病、由血管内壁细胞受损有关的心血管疾病等。

建立IPS细胞血库

美国国防部已批准了几项基金,用于IPS细胞,生产血液的研究。

图源 sheffield.ac.uk

有理论认为,可以用IPS细胞技术构建不同血型的IPS细胞库,为战争伤员和病人提供源源不断的血液供应。

用于新药开发

IPS细胞也可以应用于新药开发中,比如,可以用药物应用于体外分化出来的成体细胞,来预测新药在应用到体内后的药效和不良反应。

图源 cgtn.com

人青春永驻的长生不老药,也许会在将来,通过IPS细胞重新编程技术实现。

然而前景是美好的,现实的困难也有很多。

目前IPS细胞技术还处于快速发展时期,还有许多不成熟的地方,如何把这项技术从理论变为现实,并应用到各种疾病,可能还需要几十年时间。

关键的瘦龙说

看到这里,估计有人会问,这些亿万富翁投资的黑科技,跟我们普通大众有啥关系,就算新技术出来了,估计普通人也轮不上吧。

这么想,就有点太悲观了,只要一项新的医疗技术是有益于全人类的健康的,肯定会迅速得到推广普及。

实际上,随着医学的迅速发展,人类的寿命一直在快速稳定的增长。

比如1949年,我国人均预期寿命不足35岁,到2018年已经大幅增长,达到了77岁。

说不定不久的将来,生命科学中颠覆性创新就会出现,再次把人类的预期寿命大幅提高。

死亡也许无法避免,但是探索延长人类寿命的潜力是无限的。

我们普通人要做的是,尽量保持身体健康和乐观的心态,健康的饮食。

希望可以赶上科技的突破,也许延长青春活力在不远的将来就会成为现实。

公众号瘦龙健康回复长寿,获取更多的文章

0

原文地址:http://www.chinalowcarb.com/ips/

关注微信公众号:『瘦龙健康』,及时获取最新低碳生酮相关的文章,公众号回复减肥,糖尿病,获取相关科普文章推荐。

瘦龙微信公众号

相关文章!