最近，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所、北京大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所合作，首次鑒定出人間充質(zhì)干細(xì)胞“年輕化”蛋白CBX4。該蛋白具有穩(wěn)定人干細(xì)胞核仁異染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、維持細(xì)胞年輕化的作用。更為重要的是，在小鼠模型中，基于該蛋白過(guò)表達(dá)的基因治療可顯著緩解骨關(guān)節(jié)炎的病理表型。相關(guān)論文3月26日發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》雜志上。

  據(jù)了解，骨關(guān)節(jié)炎是退行性骨關(guān)節(jié)病，與機(jī)體衰老密切相關(guān)。中國(guó)40歲以上群體骨關(guān)節(jié)炎患病率近50%，目前尚無(wú)安全有效的治療方法。間充質(zhì)干細(xì)胞的衰老和耗竭被認(rèn)為是骨關(guān)節(jié)炎的主要誘因之一，揭示干細(xì)胞衰老的分子機(jī)制將為有效干預(yù)骨關(guān)節(jié)炎提供線索和靶標(biāo)。

  CBX4是PRC1蛋白復(fù)合物的組分之一，作為轉(zhuǎn)錄抑制因子，其在機(jī)體發(fā)育和細(xì)胞分化過(guò)程中發(fā)揮表觀調(diào)控作用。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，CBX4是維持人間充質(zhì)干細(xì)胞年輕態(tài)的重要分子開關(guān)。在衰老的人間充質(zhì)干細(xì)胞中，CBX4表達(dá)量顯著下調(diào)。利用基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9敲除CBX4，可導(dǎo)致人間充質(zhì)干細(xì)胞加速衰老。

  研究人員介紹，在機(jī)制方面，CBX4通過(guò)與核仁及異染色質(zhì)蛋白的相互作用，可確保rRNA適度轉(zhuǎn)錄，防止蛋白質(zhì)過(guò)度翻譯，從而維持細(xì)胞的年輕狀態(tài)。在細(xì)胞水平，過(guò)表達(dá)CBX4可延緩人間充質(zhì)干細(xì)胞的衰老。在組織水平，向骨關(guān)節(jié)炎小鼠的關(guān)節(jié)腔中注射CBX4過(guò)表達(dá)慢病毒能降低衰老細(xì)胞比例、抑制炎癥反應(yīng)、刺激軟骨再生，從而有效緩解骨關(guān)節(jié)炎的病理過(guò)程。

  研究人員表示，該研究首次從概念上證明了通過(guò)基因?qū)敫杉?xì)胞“年輕化”因子治療骨關(guān)節(jié)炎的可行性，為衰老相關(guān)疾病的干預(yù)提供了全新的解決方案，在老年醫(yī)學(xué)和再生醫(yī)學(xué)中具有重要應(yīng)用前景。