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Circulation:突破性技術(shù)可將皮膚細胞轉化為血管細胞并保持活力

2017-04-12 來(lái)源:生物谷  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:研究者表示,祖細胞中有著(zhù)較高水平的端粒酶,這種抗衰老的酶類(lèi)能夠給端粒末端“加帽子”來(lái)預防其縮短;當細胞不斷分裂時(shí)端粒就會(huì )越來(lái)越短,研究者認為這是導致細胞衰老的根本原因。

  日前,一項刊登在國際雜志Circulation上的研究報告中,來(lái)自伊利諾伊大學(xué)的研究人員通過(guò)研究鑒別出了一種能將皮膚細胞轉化為制造血管的細胞的關(guān)鍵分子開(kāi)關(guān),相關(guān)研究或有望用來(lái)修復心臟病患者受損的血管,或者在實(shí)驗室中工程化制造新的血管;研究者表示,增強維持細胞年輕的酶類(lèi)的特殊技術(shù)或許能夠抑制細胞在培養過(guò)程中衰老。

  如今科學(xué)家們能夠利用多種方法將一種細胞類(lèi)型轉化成為其它細胞類(lèi)型,其中所涉及的一種技術(shù)就是將成熟細胞轉化成為多能性干細胞,隨后利用化學(xué)混合制劑誘導多能干細胞使其分化成為所想要的細胞類(lèi)型。在過(guò)去幾年里,科學(xué)家們開(kāi)始開(kāi)發(fā)一種折中的方法,這種方法能夠讓皮膚細胞“時(shí)光倒流”,以便皮膚細胞失去成熟細胞的特性,并且變得和干細胞一樣。

  研究者JaleesRehman指出,這種方法并不能讓細胞完全恢復至多能干細胞的狀態(tài),但卻可以使其進(jìn)入到一種中間前體細胞的狀態(tài),祖細胞能夠被大量培養用于再生醫學(xué)療法,其并不像多能干細胞,祖細胞僅能夠分化成為不同類(lèi)型細胞,而本文中研究者將其所開(kāi)發(fā)方法稱(chēng)之為“部分脫分化”作用(partialde-differentiation)。其它研究人員也在利用這種方法來(lái)制造能夠產(chǎn)生血管細胞的祖細胞,但截止到目前為止,研究人員并不能完全理解該方法的作用原理。

  研究者認為,如果不能很好地理解其中所涉及的分子過(guò)程,他們就很難控制或者增強該方法來(lái)有效制造新生的血管;如今研究者發(fā)現,祖細胞能夠被轉化成為血管細胞或者紅細胞,而這依賴(lài)于名為SOX17的基因轉錄因子的水平;文章中,研究者測定了對血管產(chǎn)生非常重要的多個(gè)基因的水平,隨著(zhù)祖細胞慢慢轉化為血管細胞,轉錄因子SOX17的水平就會(huì )開(kāi)始升高。如果在祖細胞中增加SOX17的水平,那么其分化為血管細胞的水平就會(huì )升高5倍;當抑制SOX17的表達時(shí),祖細胞就會(huì )產(chǎn)生較少的內皮細胞,反而就會(huì )產(chǎn)生一定的紅細胞。

  Rehman說(shuō)道,SOX17參與其中顯得合情合理,因為當血管形成時(shí),其在發(fā)育的胚胎中水平較高;當研究者將人類(lèi)祖細胞嵌入凝膠,隨后將其植入到小鼠機體中時(shí),這些細胞就會(huì )自行組裝形成功能性的人類(lèi)血管組織,而不經(jīng)歷轉換過(guò)程的皮膚細胞在其植入后并不會(huì )形成血管組織。當將祖細胞植入到因心臟病發(fā)作而出現持續性心臟損傷的小鼠機體中時(shí),所植入的細胞就會(huì )在小鼠的心臟中形成功能性的人類(lèi)血管組織,當其同小鼠的血管組織進(jìn)行連接時(shí)就會(huì )明顯改善小數的心臟功能。

  研究人員通過(guò)簡(jiǎn)單的皮膚活組織檢查就能夠獲得成體皮膚細胞,這也就意味著(zhù),這些皮膚細胞或許有望產(chǎn)生患者特異性地血管組織或紅細胞,利用這種個(gè)體化的細胞就能夠降低患者機體排斥的風(fēng)險,因為植入的血管組織與受體組織有著(zhù)相同的遺傳組成。研究者表示,祖細胞中有著(zhù)較高水平的端粒酶,這種抗衰老的酶類(lèi)能夠給端粒末端“加帽子”來(lái)預防其縮短;當細胞不斷分裂時(shí)端粒就會(huì )越來(lái)越短,研究者認為這是導致細胞衰老的根本原因。Rehman指出,祖細胞中端粒酶水平的增加可能會(huì )帶來(lái)額外的好處,利用部分脫分化技術(shù)就能夠幫助心臟病患者制造新的血管組織,尤其是老年患者,由于年齡增加老年患者機體中的端粒會(huì )變短,在實(shí)驗室中轉換并且擴大細胞培養的過(guò)程會(huì )加速細胞衰老并且損傷細胞的長(cháng)期功能,但如果細胞中端粒酶的水平較高,那么其過(guò)早衰老的風(fēng)險就會(huì )降低。

  當然端粒酶還有一定的好處,其在癌細胞中水平相當高,這樣就能夠維持細胞過(guò)度分裂瘋長(cháng),最后研究者Rehman表示,我們非常關(guān)心腫瘤形成的風(fēng)險,但目前我們并未在任何實(shí)驗中觀(guān)察到這種風(fēng)險,因此我們的確應當通過(guò)研究確定這些細胞對人類(lèi)的有效性和安全性,后期我們還需要在大型的動(dòng)物中進(jìn)行長(cháng)期的實(shí)驗來(lái)進(jìn)行驗證。

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