Reprogramming to recover youthful epigenetic information and restore vision

Volume 588 Issue 7836, 3 December 2020

衰老是一种导致组织功能障碍和死亡的退行性过程。在分子水平，表观遗传噪音的积累破坏了基因表达模式，导致组织的功能和再生能力下降。随着时间推移，DNA甲基化模式的改变形成了衰老钟的基础，但是老年个体是否保留了恢复这些模式所需要的信息——如果是，者能否改善组织功能——尚不清楚。随着时间推移，中枢神经系统失去功能和再生能力。使用眼睛作为中枢神经系统的组织模型，我们展示了OCT4，SOX2，OSK的异位表达在小鼠视网膜神经节细胞恢复年轻的DNA甲基化模式和转录组，促进损伤后轴突再生，逆转了青光眼鼠和老龄鼠视力丢失。OSK诱导的重编程对轴突再生和视觉的有益作用需要DNA去甲基化酶TET1和TET2。这些数据表明，哺乳动物组织保留了部分由DNA甲基化编程的年轻态表观遗传学信息，这些信息可用于改善组织功能和促进视力再生。