胚胎似乎在发育早期逆转了它们的生物钟

随着人们年龄的增长，我们所有的细胞也会随着时间的推移累积损伤。但为什么我们的后代不继承这些变化——甚至在出生前就有效地使孩子衰老——一直是个谜。“当你出生时，你不会继承父母的年龄，”麻省理工学院发育生物学家YukikoYamashita说，他研究卵子或精子等生殖细胞的永生性。“出于某种原因，你是零。”

专家们曾经认为生殖系细胞可能是永恒的——以某种方式受到保护，不受时间流逝的影响(SN:3/10/04)。但研究显示卵子和精子有老化迹象，打消了这个想法。因此，研究人员假设生殖系细胞可能会在受孕后重置它们的年龄，从而逆转任何损伤。

在一项新研究中，科学家们描述了支持该返老还童假说的证据。小鼠和人类生殖系细胞似乎都在胚胎发育的早期阶段重置了它们的生物学年龄。研究人员在6月25日的《科学进展》杂志上报告说，在胚胎附着到子宫后发生的再生期使正在生长的胚胎处于其最年轻的生物学年龄，被称为“归零期”。

未参与这项工作的斯坦福大学医学院发育生物学家VittorioSebastiano说，了解生殖系细胞如何逆转衰老可以帮助研究人员开发治疗与年龄相关的疾病，例如关节炎或帕金森病。在此类疾病中，某些细胞可能会因受损而功能失调。重置这些细胞的年龄可以防止它们引起问题。

塞巴斯蒂亚诺说，有可能这个再生期“可以以某种方式被利用和劫持，以基本上尝试促进正常细胞中类似的再生过程”。

在哈佛医学院和波士顿布莱根妇女医院研究衰老的生物化学家和遗传学家VadimGladyshev及其同事使用分子钟来预测小鼠胚胎在发育早期的大致年龄。这些时钟测量表观遗传变化，即DNA上的化学标签，随着细胞老化或暴露于污染等因素而产生。这些标签可以改变基因的活性，但不会改变基因所含的信息。

科学家们正在研究胚胎的生物学年龄，这是指细胞的功能和健康状况，与实际年龄形成对比，后者以年为单位(SN：7/13/16).通过追踪表观遗传变化，该团队发现小鼠胚胎的年龄在受精后细胞分裂的第一阶段保持不变。但是，在胚胎附着到子宫后的大约6.5到7.5天的发育过程中，胚胎的平均生物学年龄已经下降——这是细胞正在经历某种类型的再生事件的迹象。研究人员说，受精后4.5到10.5天之间，小鼠胚胎的归零期可能会出现。在发育过程中的某个时刻，虽然确切的时刻仍不清楚，但小鼠胚胎的生物学年龄随后开始攀升。

Gladyshev说，在发育的最早阶段研究人类胚胎是被禁止的，因此没有类似的人类数据。但是一些比小鼠胚胎发育稍晚的人类胚胎并没有立即衰老，这表明人类也发生了类似的过程。

这项研究是第一步，“提出的问题多于答案，”塞巴斯蒂亚诺说，“这很棒。”其中一些问题是：什么机制促使细胞重置它们的年龄?是否有驱动该过程的特定基因?所有的生物都是这样恢复活力的吗?

尽管如此，仍有理由对结果的解释持谨慎态度，Yamashita说，他没有参与这项研究。表观遗传变化可能只是故事的一部分，因此仅依赖它们可能会导致误判。例如，与细胞生物学年龄相关的其他因素包括细胞是否具有特定基因的多个拷贝。因此，测量表观遗传变化的时钟可能无法精确定位生殖系细胞的精确“归零点”。Yamashita说，未来的工作可能会发现其他有助于测量细胞年龄的现象。