科學家揭示胚胎期衰老細胞的命運

　　6月5日，國際學術期刊Cell Research 在線發表了中國科學院生物化學與細胞生物學研究所周斌組的最新研究進展Embryonic senescent cells re-enter cell cycle and contribute to tissues after birth。此研究揭示了小鼠胚胎發育過程中衰老細胞（senescent cell）的命運，衰老細胞不會被全部清除，其中一部分可以保留到出生后，并且部分細胞會重新進入細胞周期，進行增殖。該研究拓寬了人們對細胞衰老的認識，暗示了胚胎發育過程中，細胞衰老可能是一個暫時的細胞狀態，并且具有可逆性。

　　細胞衰老是指隨著時間的推移或面臨外界應激壓力時，細胞增殖能力減弱，脫離細胞周期，該過程與機體衰老(aging)、多種疾病（如腫瘤，動脈粥樣硬化等）以及組織的損傷后修復等過程具有重要的聯系。近期研究發現，小鼠正常胚胎發育過程中中腎管、內耳淋巴囊、神經管和四肢頂外胚層嵴等處有細胞衰老的出現，并且揭示了胚胎發育過程中細胞衰老對組織器官的結構形成起到一定作用。而且研究中指出，在胚胎發育后期，衰老的細胞都會被清除。然而這些研究都是基于P21的表達和SAβ-Gal的染色，并不能說明衰老細胞的真實命運。

　　該研究中，研究人員首先通過P21和SAβ-Gal的染色確認它們在四肢頂外胚層嵴處從E15.5天開始消失。為了揭示胚胎期衰老細胞的命運，研究人員在周斌的指導下，利用胚胎時期細胞衰老的分子標志P21，構建了P21-CreER及P21-tdTomato小鼠，發現標記的細胞在E11.5和E12.5天不會增殖，而且會表達衰老細胞的marker，P21、CD44和HP1γ。另外，通過FACS分選E12.5天被標記的細胞，發現這些細胞都會呈現SAβ-Gal的活性。證明了工具小鼠可以在體內標記胚胎時期的衰老細胞，并且可運用P21-CreER小鼠研究衰老細胞的命運。隨后，研究人員利用P21-CreER；R26-tdTomato小鼠對胚胎時期的衰老細胞進行譜系示蹤研究，發現四肢頂外胚層嵴處的衰老細胞在E15.5和E16.5天并不會完全被清除，而是一直能存活到出生后，只是不再表達P21，也沒有了SAβ-Gal的活性。通過EdU和Ki67染色發現，示蹤的衰老細胞在胚胎發育后期會進入細胞周期，重新增殖。其他衰老的組織器官處的衰老細胞也存在同樣的現象。這一發現首次在體內揭示了衰老細胞的命運，并且暗示了胚胎發育過程中，細胞衰老是一個暫時的細胞狀態，而且具有可逆性，也為治療細胞衰老引起的疾病提供了一個新的思路。

　　該研究工作得到暨南大學教授鞠振宇、香港中文大學教授Kathy Lui等的大力支持，得到中科院、國家基金委、國家科技部及上海市科委資助。