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5月24日，干細(xì)胞領(lǐng)域權(quán)威國際期刊《細(xì)胞·干細(xì)胞》刊登了我國學(xué)者歷時5年的研究成果，中國科學(xué)院動物研究所劉光慧研究組、曲靜研究組和中國科學(xué)院北京基因組研究所張維綺研究組通過對21萬個單細(xì)胞進(jìn)行測序與解析，找到了年輕血液中能夠部分扭轉(zhuǎn)“衰老”的關(guān)鍵因子。

2000年以來，《自然》等國際期刊相繼刊登年輕的小鼠血液促進(jìn)年老小鼠部分組織器官年輕化的研究，引發(fā)熱議。年輕血液能夠逆轉(zhuǎn)衰老的研究被認(rèn)為始于西方的吸血鬼不老傳說，但研究發(fā)現(xiàn)的“年輕因子”及“返老還童”的現(xiàn)象此前未有系統(tǒng)機(jī)制層面的證實。

“此前的相關(guān)研究大多只展示了現(xiàn)象，對本質(zhì)機(jī)理的揭示還不夠深入。”5月26日，論文共同第一作者、中國科學(xué)院動物所、北京干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究院研究員馬帥告訴科技日報記者，將傳說拉入到現(xiàn)實關(guān)鍵是找到科學(xué)證據(jù)，歸根結(jié)底要回答年輕血液怎么讓衰老細(xì)胞響應(yīng)、如何響應(yīng)的?

是傳說還是科學(xué)?用科學(xué)結(jié)論說話

尋找“年輕因子”有如大海撈針，聯(lián)合研究團(tuán)隊決定從“一磚一瓦”做起，把整個“溯源圖”做出來。在這項研究中，研究者創(chuàng)造了3種“異體共生”的老鼠。“我們通過對不同的兩只老鼠進(jìn)行手術(shù)，將它們的身體‘串聯(lián)’到一起，形成三種組合，分別是‘少少’‘少老’‘老老’組合。”論文共同第一作者、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院研究員王思解釋，“飼養(yǎng)5周后，‘少老’組合的年輕和年老個體已經(jīng)受到相互血液的影響，我們分別從它們的身體里分離了7種組織器官的細(xì)胞，與另兩組進(jìn)行對照比較，并進(jìn)行深入解析。”

“年輕細(xì)胞和年老細(xì)胞在‘異生共體’中會‘互相串門’，如果沒有提前標(biāo)記，在取樣時會分不清它是年輕鼠的還是老年鼠的。”王思說。

為了更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亟馕?，老年老鼠的年輕化是由自身細(xì)胞的逆轉(zhuǎn)，還是沿著循環(huán)系統(tǒng)跑來的年輕細(xì)胞，研究團(tuán)隊有預(yù)見地進(jìn)行了基因分型，使細(xì)胞來源一目了然。

歷時5年，對21萬個細(xì)胞進(jìn)行高質(zhì)量分析

對單個細(xì)胞進(jìn)行解析、在單個分子水平進(jìn)行“流調(diào)”、對因子效果的動物驗證……這些使得年輕因子的發(fā)現(xiàn)成為一個繁雜、龐大的工程。

“歷時5年，我們的研究對21萬個高質(zhì)量細(xì)胞進(jìn)行了逐一分析，并將其分為上百個細(xì)胞類型。”馬帥說，“復(fù)雜的生物信息學(xué)分析也讓我們發(fā)現(xiàn)了多個介導(dǎo)年輕干細(xì)胞衰老，以及衰老干細(xì)胞年輕化的關(guān)鍵效應(yīng)分子與信號通路。”

研究最直接的收獲是首次發(fā)現(xiàn)了2個特別的年輕促進(jìn)因子。張維綺解釋，“這提示我們，用發(fā)現(xiàn)的因子處理造血干細(xì)胞或可幫助造血干細(xì)胞‘年輕化’，進(jìn)而延緩造血系統(tǒng)、甚至整個機(jī)體的老化。”

第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院(陸軍特色醫(yī)學(xué)中心)神經(jīng)內(nèi)科主任王延江教授對工作的龐雜艱巨和頗豐收獲印象深刻，研究工作從系統(tǒng)水平解析了跨器官、多個維度的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，集納了大量的重要數(shù)據(jù)資源。

這一工作更深遠(yuǎn)的影響在于其獲得的數(shù)據(jù)和資源將納入到中國學(xué)者發(fā)起的“衰老地圖數(shù)據(jù)庫(Aging Atlas)”中。同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長岳銳教授對此表示期待，這一精彩工作為年輕化機(jī)制提供了寶貴的單細(xì)胞數(shù)據(jù)資源，同時為干預(yù)和延緩機(jī)體衰老提供了一系列潛在新靶點。

數(shù)據(jù)顯示，“衰老地圖數(shù)據(jù)庫”自建立后兩年間獲得了來自76個國家研究學(xué)者14萬次的網(wǎng)頁訪問。來自美國、加拿大、英國等國的衰老相關(guān)數(shù)據(jù)也在陸續(xù)納入該數(shù)據(jù)庫。

“我們希望數(shù)據(jù)的豐富和匯集能夠利用大數(shù)據(jù)驅(qū)動的分析，挖掘更多衰老相關(guān)的科學(xué)機(jī)制，為進(jìn)一步干預(yù)衰老提供理論支撐。”張維綺補(bǔ)充道。(科技日報記者 張佳星)