《自然雜誌》:後生遺傳學再程序化 讓小老鼠重見光明

▲透過「後生遺傳學再程序化」,未來或許可以讓失明者重見光明。(示意圖/達志影像/美聯社)

透過「後生遺傳學再程序化」,未來或許可以讓失明者重見光明。(示意圖/達志影像/美聯社)

國際中心/綜合報導

國際權威學術期刊《自然》(Nature)最新發表一項關於衰老領域的研究指出:小老鼠眼睛的神經元可以透過「後生遺傳學再程序化」(epigenetic reprogramming,回復到一個更年輕的狀態,讓牠們獲得視力再生和恢復的能力。這項研究進一步揭示了衰老機制的秘密,為青光眼等年齡相關性神經元疾病治療,指出了新的潛在標靶。

該研究論文稱,視網膜神經節細胞是眼內的一種神經元,它們能將伸長的部分(稱為軸突)從眼睛連接到大腦。這些軸突如果在發育早期受損,是可以存活下來並再生的,但到了成年之後就不行。

論文通訊作者、美國哈佛大學醫學院教授辛克萊(David Sinclair)和同事進行的實驗顯示:在視神經受損的成熟小鼠的視網膜神經節細胞內、利用「腺相關病毒」(adeno-associated virus, AAV)傳送3個「山中(Yamanaka)轉錄因數」(可以開關基因的蛋白):OCT4、SOX2、KLF4,就能將這些神經元再程序化到一個更年輕的狀態。這些小鼠長出了新的軸突,部分軸突一直延伸到了顱底。同樣的處理方式還能逆轉老年小鼠和青光眼小鼠模型的神經元丟失、並恢復視力。

視力的損傷和修復似乎涉及「表觀遺傳變異」(Epigenetic changes):能改變基因表達模式的分子改變,如甲基化。當視網膜神經節細胞受損時,名為甲基的分子會在這些細胞的DNA上聚集。神經元在修復時會發生脫甲基化,切換到一種更年輕的甲基化模式。

論文作者的研究結果支持了前述的觀點,即衰老的背後是「表觀遺傳變異」的累積,以及存在著逆轉某種複雜組織年齡、並恢復其生物學功能的可能性。此外,該研究還顯示:哺乳類動物的組織保留了一份年輕資訊的記錄:—部分由DNA甲基化編碼,獲得這些資訊能夠改善組織的功能。

在《自然》同期發表的一篇《新聞與觀點》文章裡,美國史丹佛大學醫學院教授胡伯曼(Andrew Huberman)探討了上述小鼠實驗研究結果是否能推及到人類身上的問題。他指出,雖然文中描述的轉錄因數的作用仍需在人類中進一步驗證,但研究結果提示,它們或許能「再程序化」不同物種的大腦神經元。原始文章請看這裡

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