逆转生命时钟
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
据记载,秦始皇遍寻不着的“长生不老药” (俗名叫“太岁”,学名叫“肉灵芝”)。但最终, 秦始皇没吃到长生药,既没有长命百岁,就连秦王朝 也早早灭亡了。
唐太宗晚年,由于 身患重病,服用中 天竺方士炼制的 “延年之药”, 导致病情加 重而死, 年仅50岁
唐朝皇帝求长生不老 至少五位因服丹药驾崩
邓宏魁教授
任何生物都按照“出生、发育、成熟、衰老、死亡” 五个阶段产生走完生命的全过程。遗传基因学说 认为这一规律是生物“内在”的属性,是生物体内 某个“生物钟”控制下程序化了的过程。
人体内自身存在自由基清除系统,如低分子化合物 (维生素A、C、β胡萝卜素)和酶类像超氧化物岐化 酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)、过氧化 氢酶(CTA),它们可以清除体内过剩的自由基,维持 自由基的动态平衡。随着年老,清除系统功能减退, 自由基产生增加,加速了机体的衰老性变化。
——使用小分子化学物质诱导
多能干细胞,逆转生命时钟
邓宏魁等使用小分子化合物逆转“发育时钟”
北京大学生命科学学院邓宏魁教授和赵扬博士带领的研究团队在生命科 学领域的一项革命性的研究成果——用小分子化合物诱导体细胞重编程为多潜 能干细胞。该成果开辟了一条全新 的实现体细胞重编程的途径,给未来 应用再生医学治疗重大疾病带来了新的可能。在这项研究中,邓宏魁团队仅使 用四个小分子化合物的组合对体 细胞进行处理就可以成功的逆转其 “发育时钟”, 实现体细胞的“重编程”。使用这 项技术,他们成功的将已经特化 的小鼠成体细胞诱导成为了可以 重新分化发育为各种组织器官类 型的“多潜能性”细胞, 并将其命名为“化学诱导的多潜能 干细胞(CiPS细胞)”。
端粒酶:一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,可合成染色体末端 的DNA,赋予细胞复制的永生性。 1990年起Calvin Harley把端粒与人体衰老挂上了钩。他讲了三 点,将它记录如下: 第一、细胞愈老,其端粒长度愈短;细胞愈年轻,端粒愈长 ,端粒与细胞老化有关系。 第二、正常细胞端粒较短。细胞分裂会使端粒变短,分裂一次, 缩短一点,就像磨损铁杆一样,如果磨损得只剩下一个残根时, 细胞就接近衰老。 第三、研究发现,细胞中存在一种酶,它合成端粒。端粒的长短, 是由酶决定的。细胞内酶多酶少可预测端粒的长短。
此项研究的主角是对细胞进行基因重组和诱导多功能干细胞 (iPS细胞)。 利用该技术可以使生物钟逆向旋转,并使成年细胞回归到胚胎 干细胞状态。
未来人类或可细胞编程实现“返老还童”
在未来,因器官移植而导致的 器官买卖或许将会绝迹,人们将 可能从自己身上采集细胞为自己 治病,不停地更新自己,在另一 个意义上实现“返老还童”。
端粒酶的存在,算是把 DNA 克隆机 制的缺陷填补起来,藉由把端粒修 复延长,可以让端粒不会因细胞分 裂而有所损耗,使得细胞分裂克隆 的次数增加。 端粒酶让人类看到长生不老的曙光。
端粒酶
端粒所在处(红处)
哺乳动物细胞只有在胚胎的早期发育阶段具有分化为各种类型组织和器官的“多潜能性”, 而随着生长发育成为成体细胞之后会逐渐丧失这一特性。
英国科学家约翰·格登和日本科学 家山中伸弥因为“发现成熟细胞 可以被重新编程为多功能干 细胞”而获得诺贝尔奖。
英国科学家约翰·格登和日本科学家山中伸弥
wenku.baidu.com
干细胞承担着重要功能。它最神奇的特点就是无所无能。
细胞程序的重新编程,是近年来最受关注的生物学 进展之一,被《科学》杂志评为 2008 年十大科学 突破之首。它指的是已经分化的体细胞,经过特定 条件改造,能被逆转成诱导多功能干细胞(iPS)。 这种细胞和原始胚胎状态中未分化之前的细胞十分 相似,虽然它还不具备发育成新生命体的能力, 但却能发育成相应的人体组织和器官。
邓宏魁团队的研究成果则开辟了一条全新途径,仅使用小分子化合物这样一个 简单的手段就能够诱导体细胞的重编程。这个新方法摆脱了以往技术手段 对于卵母细胞和外源基因的依赖,避免重编程技术进一步应用所遭受的 一些质疑,例如破坏胚胎或基因突变风险等。 这项成果提供了更加简单和安全有效的方式来重新赋予成体 细胞 “多潜能性”,是体细胞重编程技术的 一个飞跃,这为未来细胞治疗及人造器官 提供了理想的细胞来源。
2006年日本京都大学山中伸弥(Shinya Yamanaka)领导的实验室在世界著名 学术杂志《细胞》上率先报道了iPS的研究。 他们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子引入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞, 发现可诱导其发生转化,产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状 态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等都与胚胎干细胞极为相似。 2007年11月,Thompson实验室和山中伸弥实验室几乎同时报道,利用ips技术同样可以 诱导人皮肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞完全一样的多能干细胞。
邓宏魁团队使用小分子化学物质替代 病毒,大大提高了技术安全性,具有 革命性意义。 中国科学家“逆转生命时钟”
邓宏魁团队提出细胞命运决定的“跷跷板模型”,为实现小分子诱导iPS奠定基础。
科学家首次在实验室成功阻止细胞衰老
无论从美学还是医学角度,人类一直在探寻留住时间脚步的方法。 在科学家胡安·卡洛斯·伊斯皮苏亚的带领下,由美国和西班牙科 学家组成的一个科研小组使我们离这个梦想更近了一步。 此项已在英国《自然》周刊上发表的 研究成果显示,目前至少在培养皿中 可以阻止细胞衰老。该研究为治疗早 衰症和阻止正常的衰老提供了一个研究范本。
但是至今,此项目依旧处于探索的不成 熟阶段,要彻底实现我们的“长生不老”或 “返老还童”,还需要科学界的进一步探索。
历代帝王都在追求的神药。也出现在许多小说. 电视剧中。被妖魔化的中国古代文化的一部分, 包括现代人亦不倦追求,即抗衰老剂。他们认为, 人是脆弱的,要长生不老,必须找一种不朽、无变化、 具有稳定性的药物作为支撑。而用铅砂、硫磺、水银等 天然矿物炼制的金丹,入火百炼不消,入土千年不朽, 入水万年不腐,如果能被人体吸收,就能起到坚固人 体的作用。
人类一直在寻找方法让已分化的成体细胞逆转,使之重新获得类似胚胎发育早期的 “多潜能性”,并将其重新定向分化成为有功能的细胞或器官,应用于治疗多种重大疾病。
此前,通过借助卵母细胞进行细胞核移植或者使用导入外源基因的方法,哺乳动物体细 胞被证明可以被进行“重编程”获得“多潜能性”,这两项技术共同获得了2012年诺贝尔生 理医学奖。