哈佛科学家让神经细胞“重返年轻”：老人的青光眼有救了
摘要
科学研究发现，通过重新编码已经高度功能化的细胞，能让这些细胞重返青春。这种新方法可以从根本上成功逆转小鼠视力丧失，无需进行视网膜移植。
数千年以来，人类的一项终极梦想就是长生不老。哪怕是各朝各代的皇帝，都在不停炼丹、寻找长生不老之术，可最终没人能抵挡衰老带来的死亡。
最新的研究发现，哈佛科学家抓住了重获年轻的基因密码，逆转细胞的时钟，可以让神经细胞重返青春。科学家用这种方法治疗退化的视觉神经细胞，让青光眼小鼠重获光明。也许过不了很久，无数因为青光眼而失明的老人可以再次看见。不仅是青光眼，许多和神经细胞老化相关的老年疾病可能都有治疗办法了。
这项研究由哈佛医学院12月2日发表在《自然》杂志上，引起了不小的轰动。这是第一次用实验证明了复杂组织（例如眼睛的神经细胞）可以安全地重新编码到更早的年龄。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33268865/
这项研究了不起的地方不仅是阻止病情进一步发展，还更重要的是首次成功扭转了青光眼引起的视力下降。可以想象，这项研究如果能用在别的器官上，也能够促进各种器官的组织修复、逆转人类衰老历程，治疗因年龄增长引起的各种疾病。
科学家们具体做了什么呢？
以往的研究发现，稍微修改一下山中因子（OCT4、SOX2、KLF4和MYC）的基因，可以将发育为体细胞的细胞重新编码为多能干细胞。这就相当于，原本的细胞生来就注定只能做一项工作，突然，它们有了自主选择权力，可以选择任何它们想做的工作。
不过，基因变异有两面性，变异得好可以造福身体，但大部分的变异都是有害的。这个研究团队发现，山中因子里面MYC去掉后，基因变异的能力下降，同时不耽误细胞重新变年轻，拥有重新选择的权力。
这个研究团队使用腺相关病毒（AAV）作为载体，将三个正常情况下只在胚胎发育过程被激活的基因（Oct4，Sox2和Klf4）传递到小鼠的视网膜中，来观察小鼠已经高度功能化的视网膜细胞能不能重获新生。研究结果很喜人，改良后的山中因子不仅促进了视神经损伤小鼠视神经损伤后的神经再生，还逆转了模仿人类青光眼所导致的视力丧失。最重要的是，这项技术还发现了它能逆转正常衰老动物的视力丧失。
为什么这个实验明明研究的是视觉逆转，却能引起这么大的反响？它讨论了人类“返老还童”的可能性。每个人的所有细胞中包含的DNA分子都是一样的，但功能却多种多样，皮肤细胞负责感受温度、力度，视网膜的细胞负责视觉。所有细胞共用DNA，却各司其职。
在生命最初，只有一个受精卵。在发育过程中，细胞必须读取特异性的基因来达到不同表观的目的。通过赋予DNA不同的甲基，细胞才能产生各种细胞类型，形成人体的各个部分，这个过程也叫做DNA甲基化。
这个研究假设了表观基因组会随时间的变化，导致细胞读取了错误的基因从而发生故障，才导致了人体的衰老。对表观基因组最重要的变化之一是DNA甲基化，这是一个将甲基固定在DNA上的过程。研究人员们猜想，如果是DNA甲基化控制衰老过程，那么抹除DNA甲基化的过程，就能逆转活的生物体内细胞的衰老，并使它们恢复到更年轻的状态。他们所作的工作就是基于这个假设，修改了视网膜的神经节细胞，让小鼠重获光明。
修改基因后，实验结果显示，视觉损伤后存活的视网膜神经节细胞数量增加了两倍，而神经再生长的速度则提高了五倍。在已经丧失了视觉的青光眼小鼠模型中，这种基因治疗方法直接增强了神经细胞的活动能力，明显提高了视觉灵敏度。这个实验证明了完全可以逆转视力的可行性。
对于正常衰老导致视力下降的老年小鼠（12个月大），治疗效果也很相似。对老年小鼠进行治疗后，视神经细胞的基因表达模式、生物电信息模式都与年轻小鼠特别相似。最重要的是，这些老年小鼠都恢复了视力。
过往的研究没办法证明受伤后，到底怎么样才能恢复视觉功能。这种新方法可以从根本上成功逆转小鼠视力丧失，无需进行视网膜移植。以后，通过重新唤醒内脏器官或大脑细胞年轻化的基因密码，人体的寿命也会大幅度增长。就像是将负责人体衰老的“时钟”往前拨。
这个实验的逻辑听起来很简单，但在项目开始之初，包括实验人员在内的很多人都认为这项技术将以失败或危险系数过高而无法成功。神奇的是，科研人员在小鼠身上进行了为期一年的实验，都没有发现任何副作用。
这项技术可能彻底改变人类对视觉损伤、器官衰老的治疗方法。这种促进再生、逆转衰老的技术应用于其他组织和器官上，也许能够治愈很多与年龄相关的疾病，例如阿尔茨海默症。
未名脑脑说
这项研究不仅阻止了病情的进一步发展，还首次成功扭了转青光眼引起的视力下降等问题。
这项技术如果能进一步用在其他器官上，就能够促进各种器官的组织修复、逆转人类衰老历程。
如果你喜欢我们的文章，记得关注我们，并转发给家人和朋友看看~
未名脑脑
专注于大脑认知科学、脑健康和心理健康大众科普。创作团队来自于美国伯克利大学、美国宾州大学，北京大学、清华大学、北京师范大学、首都医科大学等国内外大学硕博。
公众号：未名脑脑谈阿尔茨海默
未名脑脑倡导的脑健康
积极、自律、向上、智慧、渊博、风趣、充满魅力