近日哈佛醫(yī)學院和哈佛牙*的研究人員在培養(yǎng)皿中模擬一種罕見的遺傳性疾病時,發(fā)現(xiàn)了一種新方法可以扭轉成熟細胞的生物鐘,使細胞返回成體干細胞狀態(tài)。由此生成的新“干細胞“可在培養(yǎng)基及動物模型中分化為各種細胞類型。新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然-醫(yī)學》(Nature Medicine)的網(wǎng)絡版上。
“新發(fā)現(xiàn)對于推動個體化用藥尤其是組織工程學的發(fā)展具有重要的意義,”哈佛醫(yī)學院細胞生物學系教授及哈佛牙*院長Bjorn Olsen說。
進行性骨化性纖維發(fā)育不良(FOP)是一種罕見的遺傳性疾病,目前的患者不到1000人。臨床表現(xiàn)為急性炎癥引起軟組織轉變?yōu)檐浌呛凸趋?。在漫長的幾十年病程中,患者身體的各個部分逐漸發(fā)生僵化,目前臨床對此病征尚無有效的治療策略。
哈佛醫(yī)學院及波士頓貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心的醫(yī)學系講師Damian Medici對來自這些患者的病變軟骨細胞和骨細胞進行檢測時,發(fā)現(xiàn)不同于正常的骨骼組織,病變細胞中包含有上皮細胞(一種排列在血管內壁的細胞)特異的生物標記物,這使得Damian Medici開始懷疑在FOP患者軟組織中生成的軟骨和骨是否有可能起源于內皮細胞。
Medici和他的同事們將引起FOP的突變基因導入到正常上皮細胞中,意外地發(fā)現(xiàn)上皮細胞轉化成了與間充質干細胞或成體干細胞非常相近的細胞類型,這些細胞可以分化為骨骼、軟骨、肌肉、脂肪,甚至是神經(jīng)細胞。研究人員在接下來的試驗中證實當不使用突變基因時,用特異的蛋白TGF-β2或BMP4(功能與突變基因效應非常相似)孵育上皮細胞均可有效地誘導細胞重編程。進而Medici證實這些重編程細胞在培養(yǎng)皿和動物模型中均可誘導分化為一些相關的組織類型。
“我們發(fā)現(xiàn)這些新細胞與骨髓間充質干細胞并不*相同,兩者之間存在一些非常重要的差異,”Medici說:“然而新細胞卻擁有與骨髓間充質干細胞相同的潛能性和可塑性。”
Olsen 說:“通過這個系統(tǒng)我們簡單地重復和模擬了在自然界發(fā)生的過程。從這個意義上來說,它相比于當前其他的細胞重編程技術更少一些人為的影響。”
“新發(fā)現(xiàn)必將推動組織工程學和個體化醫(yī)療領域的發(fā)展??梢韵胍娀蛟S在某天患者就可以通過獲取自身的上皮細胞,將其培養(yǎng)為所需的組織類型進行移植,這樣同時還避免了宿主免疫排斥等問題,”Medici和Olsen echo說。
(生物通:何嬙)
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