我们都想有时会转回时钟。要重温体验，撤消一个错误或再次裸露我们的年轻外观。las，尽管在过去的几个世纪中发生了许多令人难以置信的科学突破，但时间旅行并不是其中之一。

然而，再生生物学家正在成功地将时钟转移到我们的细胞上，或者更确切地说是它们的编程。

最多最近的估计表明人体包含约30万亿个细胞。每个细胞都会扮演自己的独特作用，并集体地传导我们存在的生物学功能。

干细胞通常称为细胞“原材料”。制成了专门细胞（如红细胞或肾细胞）的基础。有几种不同类型，包括胚胎，间质和组织特异性干细胞。多年来，再生生物学一直在寻求转换专业细胞的方法背部通过实验室中的工程进入干细胞。这些操纵的细胞被称为诱导多能干细胞（IPSC），它们的使用涵盖了许多不同的科学领域，包括：

• 创建细胞模型以研究健康或患病状态
• 开发新的基于细胞的疗法
• C基于ELL的制造

该领域的突破到了Shinya Yamanaka教授发现了一种可以重新编程以变得多功能的方法。2012年，Yamanaka被授予诺贝尔生理学或医学奖。这种方法要求使用特定的分子（现在称为Yamanaka因子）“剥去”细胞，并且大约需要50天。

非专业细胞虽然在许多情况下有用，但可能会产生不利影响。它们可能会增殖并形成癌症，因此能够重新编程IPSC具有优势背部进入他们的原始专业形式。到目前为止，使用可用的方法已证明这一点具有挑战性。

根据Yamanaka的工作，一种新方法是由英国剑桥研究所的Babraham Institute的研究人员开发的，以克服这一问题。该方法命名为“成熟相瞬态重编程”（MPTR），将皮肤细胞暴露于山马因子13天。之后，细胞失去了身份。但是，当有机会在正常情况下成长时，研究人员通过多词分析细胞恢复了其原始功能的关键标志特征，但它们已经“恢复活力”。该方法已发表在期刊上Elife。

Babraham研究所科学家说，MPTR有可能扩大干细胞应用的范围并帮助我们治疗与年龄有关的疾病。捷克葡萄牙直播想了解再生生物学的这种“开创性发展”，如何实现研究和研究团队的下一步。在这次采访中，我们与沃尔夫·雷克教授，该研究的主要作者以及剑桥大学著名的表观遗传学教授，Diljeet Gill博士，合着者和Reik实验室的博士后，以了解更多信息。

Molly Campbell（MC）：什么是再生生物学，为什么这是一个重要的研究领域？它的应用是什么？

Diljeet Gill（DG）：再生生物学旨在修复疾病或伤害造成的损害，以恢复组织和器官的功能。随着年龄的增长，细胞会经历各种变化，从而导致其功能逐渐丧失。结果，组织和器官的功能降低，许多疾病的风险增加。再生生物学可以帮助扭转这些变化，因此可以治疗或预防与年龄有关的疾病。

MC：为什么我们目前无法可靠地重新创建条件以将干细胞重新分化为所有细胞类型？

沃尔夫·里克（WR）：某些细胞类型的分化过程尚不完全了解。结果，我们不知道所有必要的信号和适当的时间来生成某些单元格类型。

MC：您能谈谈开发MPTR的灵感吗？

WR：已知完整的IPSC重编程可以使衰老的多个标记恢复活力，例如表观遗传钟和氧化应激，但是，完全重编程会导致原始细胞类型的丧失，这可能很难重新出现。我们的早期工作表明，在IPSC重新编程期间中途发生了复兴，这表明完全重新编程可能不需要复兴细胞。取而代之的是，我们可能能够通过重新编程为中间阶段来恢复细胞，这应该使细胞返回其原始细胞类型。

MC：您能确切解释新方法需要什么吗？

DG：在我们的方法中，我们使用病毒引入了干细胞重编程所需的基因。这些基因的设计方式是它们可诱导的，因此我们可以在开机或关闭时控制它们。然后，我们打开重编程基因13天。在这一点上，一些细胞已经开始变成干细胞，但其他细胞没有。我们收集干细胞状细胞，然后关闭重编程基因。四个星期后，这些细胞再次变成皮肤细胞，但有几种衰老的标记。

MC：为什么能够重新编程细胞以使它们在生物学上年轻，也要确保它们可以恢复其专门的细胞功能很重要？

WR：非专业细胞可能有害，因为它们可以形成称为畸胎瘤的癌症。

MC：您能谈谈在第13天之前删除的“与年龄相关的变化”吗？

WR：MPTR恢复了几种与年龄有关的变化。表观遗传钟是根据DNA甲基化模式（我们的DNA上的一种不影响其序列的标记）预测年龄的工具，并且MPTR使表观遗传钟降低了30年。转录组（通过其开机或关闭基因的通过）也恢复了类似的程度。功能措施也恢复活力。细胞产生更多的胶原蛋白，并在人工伤口测试中移动更快。

MC：您能谈谈您在细胞中寻找的衰老的标志吗？这些标志以及用于研究它们的方法的可靠/有效？

DG：我们检查了表观基因组，特别是DNA甲基化的模式。这是使用DNA甲基化阵列测量的，该阵列测量了基因组中约850,000个位点的DNA甲基化水平。转录组测量RNA测序。用免疫荧光染色和成像测量胶原蛋白水平。迁移速度是通过体外伤口愈合测定法，其中细胞在带有插入物的专用菜肴上生长。然后将插入物取出以产生无细胞的间隙（“伤口”），并每20分钟对菜肴进行成像，以查看细胞如何移入无细胞的间隙。

MC：该方法背后的确切分子机制尚未完全理解。您希望如何取消这些机制？

WR：了解确切的分子机制是我们工作的下一步。我们正在寻求更详细地研究我们的方法的细胞，这可能是通过检查更多的时间点以增加时间分辨率或使用单细胞技术来检查单个细胞中发生的情况。我们希望了解导致恢复活力的重编程因素的下游。通过揭示这种下游调节剂，我们可能能够在不重新编程的情况下诱导复兴。

MC：您能谈谈您最兴奋的这项工作的潜在应用吗？

DG：我们对工作的潜力改善细胞疗法感到非常兴奋。通过我们目前的工作，恢复活力的皮肤细胞可以帮助治疗皮肤状况，例如切割，烧伤或溃疡。我们也很高兴将我们的方法应用于其他细胞类型，例如肝脏，心脏或脑细胞，这可能会扩大潜在应用的范围并帮助我们治疗其他与年龄相关的疾病。

MC：您希望突出的这项研究有任何局限性吗？

DG：已知重编程的基因具有致癌特性，不适当的表达可能导致癌症的形成。我们的工作限制了这些基因的表达，这应该有助于避免这些问题。然而，我们需要评估方法的长期影响以及处理过的细胞是否保持稳定和安全。将来，我们旨在更详细地了解恢复活力的机制，这可能使我们能够重新恢复细胞而无需重新编程。

沃尔夫·里克（Wolf Reik）教授和迪尔耶特·吉尔（Diljeet Gill）博士正在与技术网络高级科学作家莫莉·坎贝尔（Molly Campbell）交谈。捷克葡萄牙直播