Nature子刊：维生素B12在细胞重编程和组织再生中发挥关键作用

近日，巴塞罗那科学技术研究院和抗衰老公司 Altos Labs 的研究人员在 Nature Metabolism 上发表了题为：Vitamin B12 is a limiting factor for induced cellular plasticity and tissue repair 的研究论文。

维生素B12是一种众所周知的微量营养素，长期以来一直被认为在维持神经功能、支持红细胞生成和促进DNA合成方面发挥着重要作用，这些都是对整体健康至关重要的过程。而这项最新研究发现，维生素B12在细胞重编程和组织再生中也发挥着关键作用。

考虑到正常饮食中维生素B12的丰富程度，简单补充维生素B12显著提高了重编程效率。该研究还在溃疡性结肠炎小鼠模型中进行了验证——补充维生素B12还加速了溃疡性结肠炎的组织修复。

总的来说，这项研究提示我们，维生素B12是诱导细胞可塑性和组织修复的限制因素，补充维生素B12有助于提高体内重编程和组织修复的效率。

通过表达OCT4、SOX2、KLF4和MYC（OSKM因子）进行短暂重编程，是一种组织再生和恢复活力的治疗策略，但目前对其代谢需求知之甚少。

鉴于体外重编程具有独特的代谢要求，研究团队假设在体内重编程过程中也存在独特的代谢要求。研究团队将肠道微生物群视为与宿主处于代谢平衡的共生群落。事实上，微生物群对宿主生理的干扰非常敏感，能够根据营养物质的可获得性和耗竭情况进行自我适应和重构，这一过程被称为宿主-肠道微生物群代谢相互作用。研究团队认为，对微生物群的分析和操纵可以为体内重编程的代谢要求提供新见解。

维生素B12在细胞重编程中的作用

在这项研究中，研究团队深入研究了细胞重编程的代谢需求，发现小鼠的OSKM重编程导致了维生素B12的全面消耗和甲硫氨酸饥饿的分子特征。

组蛋白H3第36位赖氨酸的三甲基化修饰（H3K36me3）是一种表观遗传标记，它可以防止启动子外的非法转录启动，而它对维生素B12水平敏感，这为B12水平、H3K36甲基化、转录保真度和高效重编程之间的联系提供了证据。具体来说，细胞的DNA启动重编程或组织修复需要非常高水平的甲基化反应，因此需要维生素B12。

补充维生素B12可增强H3K36me3，并在重编程中发挥细胞自主作用

在重编程或组织修复过程中，维生素B12不足会导致显著的表观遗传变化，导致多个基因的功能错误。而补充维生素B12纠正了这种不平衡，从而增强了基因功能的保真度，并整体提高了重编程效率。

溃疡性结肠炎的治疗潜力

研究团队在溃疡性结肠炎模型中验证了他们的发现，证明了肠细胞启动修复经历了类似于细胞重编程的过程，也会受益于维生素B12的补充。因此，肠道疾病患者可能从补充维生素B12中获益。

OSKM因子或维生素B12可改善结肠炎小鼠模型的恢复

论文通讯作者 Manuel Serrano 博士表示，这项研究揭示了维生素B12在细胞重编程和组织修复中的关键作用。这些发现为再生医学带来了希望，有望通过改善营养摄入使患者受益。

维生素B12还可以降低炎症

Manuel Serrano 领导研究团队最近还发表了另一项研究，发现血液中维生素B12水平较高的人炎症标志物（IL-6和C反应蛋白）水平较低。研究团队在老年小鼠身上也观察到了类似的关系——血清IL-6和维生素B12水平之间呈负相关。

这些观察结果表明，维生素B12通过减少体内这些标志物来发挥抗炎作用，它们为维生素B12的潜在健康益处提供了有价值的见解。

总的来说，这项研究结果推进了我们对体内和体外重编程的分子机制的理解，并强调了在再生医学、器官损伤和修复中安全使用维生素B12以增强细胞可塑性的可能性。