余文博
隨著年齡的增長,人類大腦細胞的活性也越來越低,細胞膜會發生退化,原本按規律排列的細胞分子開始出現絮亂,從而導致一些神經疾病的發生。那么,人類該如何應對腦細胞衰老帶來的困境?為此,科學家開始了探索如何煥發大腦細胞活力的研究歷程。
細胞培養的歷史
上世紀80年代,科學家在干細胞的研究中,指出了可自我修復的全能性胚胎干細胞對神經細胞研究的重要作用,但是卻因為其倫理問題而難以繼續研究。
2007年,科學家利用干細胞技術,在培養皿中成功地將皮膚細胞培養成誘導多功能干細胞,這種干細胞具備類似胚胎干細胞的功能,能夠根據需要分化成不同的細胞。早期的神經細胞培育正是在這種迂回技術下實現的,但是由于這種技術誘導多功能干細胞不僅轉化時間過長、程序繁雜,而且容易引發癌癥等風險,所以未能成為成熟的技術。
2010年,科學家繞開了誘導多功能干細胞的繁雜步驟,成功將實驗鼠的皮膚細胞直接轉化成神經細胞,并在此基礎上,成功將人體皮膚細胞直接轉化成神經細胞。
培養神經細胞的新技術
最近,美國薩克生物研究院的研究團隊發現了一種名為“RanBP17”的蛋白質,這種蛋白質具備潛在的調節細胞衰老過程的功能。研究人員利用該發現以及一定的基因技術,通過一系列的生物化學調整,將不同年齡捐贈者的皮膚細胞直接轉變成不同年齡狀態的神經細胞,以期幫助老年人來更新不斷老化的大腦細胞。
研究人員收集了19個不同年齡捐贈者的皮膚細胞,其中,捐贈者的年齡分布從嬰兒到89歲不等,隨后,研究人員直接將這些皮膚細胞轉變成大腦神經細胞,并與從不同年齡段的解剖得到的神經細胞進行對比。結果表明,轉換后的神經細胞的狀態與原先的細胞老化程度是相對應的。也就是說,皮膚細胞直接轉化成的神經細胞與捐贈者的年齡是相符的,科學家可以根據不同年齡的人有針對性的培育出相應的神經細胞。
這項研究成果為年齡老化、與年齡有關的疾病的研究開辟了新的途徑,有助于幫助人類創造新的細胞來修復或替換受損的器官,從而改變目前人類只能通過藥物治療延緩衰老的命運。