导致细胞衰老的基因终于被发现了

 一直以来，科学家们都知道细胞重编程可以逆转衰老，从而导致间充质干/基质细胞（MSCs）的活动和功能下降。但是他们尚未弄清楚是什么分子机制导致了这种逆转。

最新一项研究解答了这个谜题，不仅提出了关于MSC衰老和相关疾病的新见解，而且也为开发减少或逆转衰老过程的药理策略提供了帮助。

这一研究发现公布在STEM CELLS杂志上。

由威斯康星大学麦迪逊分校的科学家组成的研究小组利用细胞重编程（一种通常用于逆转细胞衰老的方法）建立了遗传上相同的新老细胞模型。

首席研究员Wan-Ju Li博士解释说：“虽然与以前通过细胞重编程使MSC再生的发现相一致，但我们的研究进一步揭示了如何通过分子调控重编程的MSC来改善细胞衰老的标志。”

研究人员首先从人关节液（SF-MSC）（即在膝盖，肘部和其他关节中发现的液体）中提取MSC，然后将它们重新编程为诱导多能干细胞（iPSC）。然后，将这些iPSC还原为MSC，从而使MSC焕发了青春。

李博士说：“当我们将重编程的MSC与未恢复活力的亲本MSC进行比较时，我们发现与亲本相比，重编程的MSC的衰老相关活性大大降低。这表明细胞衰老的逆转。”

接下来，研究小组对细胞进行了分析，确定重编程是否导致整体基因表达发生变化。结果发现，与对照细胞相比，在重编程的细胞中GATA6的表达受到抑制，这是一种在肠道，肺和心脏发育中起重要作用的蛋白质。这种抑制作用导致称为SHH（Sonic Hedgehog）的胚胎发育所必需的一种蛋白质的活性增加，以及另一种蛋白质FOXP1的表达水平增加，后者是大脑，心脏和肺部正常发育所必需的。“因此，我们确定了GATA6/SHH/FOXP1途径是调节MSC衰老和恢复活力的关键机制。”

“在控制MSC老化中发现了GATA6/SHH/FOXP1途径是一项非常重要的成就。” STEM CELLS主编Jan Nolta博士说，“过早的衰老会阻碍这些有希望的细胞扩增的能力，同时又保持其临床用途，这对控制分化和衰老的途径也非常有价值。”

为了确定哪些Yamanaka转录因子（用于衍生iPSC的四个重编程基因）参与了iPSC中GATA6的阻遏，研究小组分析了GATA6的表达。由此发现只有OCT4和KLF4能够调节GATA6活性，这一发现与之前的几项研究一致。

“总体而言，我们能够证明SF-MSC由于细胞重编程而经历了性质和功能的重大变化。iPSC-MSC的这些变化共同表明细胞衰老得到改善。最重要的是，我们能够鉴定出GATA6/SHH/FOXP1信号通路是控制细胞衰老相关活动的潜在机制。”李博士说。

“我们相信我们的发现将有助于增进对MSC衰老及其在再生医学中意义的更深一步了解。”