细胞再生电影剧情「解说」

为了造福人类,实现“老而不衰”,科学家一直在孜孜探寻能延年益寿的物质及药物。(资料片)

研究者绘制出一幅跨物种、跨年龄、跨组织的多种细胞类型的代谢图谱。

齐鲁晚报·齐鲁壹点

记者 于梅君

虽然“再生”这个词听起来很科幻,但其实我们的身体每时每刻都在“再生”:伤口修复、疾病自愈、长出新头发和指甲……

但不同个体的再生能力差异极大。同样是摔伤,年轻人不久就能康复,老年人却很难恢复。

为什么年轻人比老年人再生能力强?究竟是什么主宰着衰老?我国科学家通过大量实验,找到一种被誉为“不老药”的物质——尿苷,它可以让细胞再生,并长期保持活力。2月1日,这一研究成果发表在学术期刊《细胞发现》上。

“再生王者”的秘密法宝原来是它

从低等动物到人类,每个物种都被赋予一定的再生能力。所谓再生,就是恢复或替换受损、患病或老化组织的过程。比如,蚯蚓被拦腰砍断能重生,蝾螈的肢体被切除后也能完整再现……不过,哺乳动物大多没有能完全再生的器官,唯一的例外是鹿角——鹿角每年都会脱落,第二年再长出新的来。

科学家对不同物种再生潜力的巨大差异很感兴趣,希望“向低等动物学习,向年轻个体学习”,研究寻找促进再生的秘密钥匙。

在该项研究中,科学家首先建立了一个多元集合,包括蝾螈断肢再生的芽基(一小团具有干性的细胞)、鹿茸干细胞、年轻和年老食蟹猴的多种组织(脑、心脏、肝脏等)以及年轻和衰老的人类间充质干细胞。

根据这些材料,研究者绘制出一幅跨物种、跨年龄、跨组织的多种细胞类型的代谢图谱。中科院动物研究所研究员曲静介绍,“将这些细胞进行高精度分析,我们希望找到究竟是什么差异成分,导致再生能力的不同。”

研究发现,那些再生能力强的生物样本中,富集了更多的多胺代谢、嘧啶代谢和脂肪酸代谢通路的代谢小分子。“我们认为,这些代谢通路是跨物种的,可能蕴含着再生的密码。”中国科学院北京基因组研究所研究员张维绮说。

这些通路提示了一批可能促进组织再生的代谢物,经过细致筛选,科学家的目光锁定在一种叫尿苷的小分子代谢物上,这种物质能显著促进哺乳动物的组织再生:加速伤口修复、促进毛发生长,增强老年个体的生理机能,甚至患有肝纤维化、心肌梗塞、关节炎的个体都可能从中获益。更令人振奋的是,这是一种很安全的内源物质,在母乳中就大量存在。

适当补充尿苷,再生和修复能力明显提升

研究人员制作了5种小鼠的组织损伤模型:肌肉损伤、肝纤维化、毛发再生、心肌梗塞和关节炎模型。然后分别通过注射、涂抹、口服等方式,让这些小鼠摄入尿苷。

接下来,研究人员又给老年小鼠喂食两个月的尿苷,从20月龄一直喂到22月龄(相当于人类的60岁到70岁)。结果发现,跟对照组相比,尿苷处理组的小鼠老当益壮,肢体抓力和运动能力有了显著提升,毛发生长也更快。

给小鼠适当补充尿苷,身体再生和修复能力明显提升,伤口恢复更快更好。如果人受伤了,在恢复期间适当补充尿苷,恢复能力同样也会显著提升。“我们认为,尿苷是一种能延缓人类干细胞衰老、促进哺乳动物多组织再生修复的关键代谢物。”张维绮解释,年轻人与老年人相比,血液里具有更高的尿苷含量,也从侧面证明了这一点。

不少食物里含有这种抗衰“宝藏分子”

堪称“不老药”的尿苷究竟是一种什么物质?据介绍,尿苷全称叫尿嘧啶核苷,是生命体内的一种关键代谢物,用化学方法合成的尿苷呈白色针状结晶或粉末状,可用来治疗心血管疾病。

有研究显示,尿苷在母乳和婴儿大脑中含量也很丰富。在常见食物中,尿苷含量较高的包括蘑菇、西蓝花、燕麦等蔬菜谷物,肝脏、胰等内脏以及鱼类等。

为了进一步证明尿苷与衰老过程相关,研究者采集了年轻人和老年人的血液,发现老年群体血液中的尿苷含量显著下降。

科学家推测,尿苷作为合成细胞膜的重要成分,为组织再生提供了“砖瓦”；而尿苷还能增强线粒体的活性,这又为“起重机”提供了动力。当然,具体的分子机理还有待进一步验证。

据悉,早在2016年,FDA就批准用尿苷来缓解化疗患者的副反应；此外,尿苷早已出现在欧美的保健品市场。“作为一种人体内源的代谢产物,尿苷的安全性应该比较理想。FDA批准和产品上市也证明了这一点。”中科院动物研究所研究员刘光慧说,“这项研究的一个意义在于,证明机体再生并非遥不可及的科幻情节,它是可以被干预、被促进的。”但科学家也一再强调,关于尿苷的具体适应症、有效性和安全性还需进一步研究。

【来源：齐鲁晚报·齐鲁壹点】