哺乳動(dòng)物通常不能像魚類和蜥蜴等其他脊椎動(dòng)物那樣有效地再生器官?，F(xiàn)在，索爾克的科學(xué)家們找到了一種將肝細(xì)胞部分重置為更年輕狀態(tài)的方法——使它們能夠以比以前觀察到的更快的速度治愈受損組織。2022 年 4 月 26 日發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》上的結(jié)果表明，使用重編程分子可以改善細(xì)胞生長(zhǎng)，從而改善小鼠的肝組織再生。
“我們很高興在修復(fù)受損肝臟細(xì)胞方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步，因?yàn)橛幸惶?，這樣的方法可以擴(kuò)展到更換整個(gè)器官本身，”通訊作者、索爾克基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)室教授、該研究的持有人胡安·卡洛斯伊茲皮蘇亞·貝爾蒙特說(shuō)。羅杰·吉列明椅子。“我們的研究結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致開(kāi)發(fā)針對(duì)感染、癌癥和遺傳性肝病以及非酒精性脂肪性肝炎 (NASH) 等代謝疾病的新療法。”
作者之前展示了四種細(xì)胞重編程分子——Oct-3/4、Sox2、Klf4 和 c-Myc，也稱為“山中因子”——如何減緩衰老過(guò)程并提高小鼠的肌肉組織再生能力。在他們的最新研究中，作者使用山中因子來(lái)觀察它們是否可以增加肝臟大小并改善肝功能，同時(shí)延長(zhǎng)小鼠的健康壽命。該過(guò)程涉及將成熟的肝細(xì)胞部分轉(zhuǎn)化回“年輕”狀態(tài)，從而促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。
“與我們大多數(shù)其他器官不同，肝臟在修復(fù)受損組織方面更有效，”共同第一作者、Izpisua Belmonte 實(shí)驗(yàn)室的研究員 Mako Yamamoto 說(shuō)。“為了確定是否可以增強(qiáng)哺乳動(dòng)物組織的再生，我們?cè)谛∈蟾闻K模型中測(cè)試了 Yamanaka 因子的功效。”
該領(lǐng)域的許多研究人員面臨的問(wèn)題是如何控制改善細(xì)胞功能和恢復(fù)活力所需的因子的表達(dá)，因?yàn)槠渲幸恍┓肿訒?huì)導(dǎo)致細(xì)胞過(guò)度生長(zhǎng)，例如發(fā)生在癌癥中。為了避免這種情況，Izpisua Belmonte 的團(tuán)隊(duì)使用了短期的山中因子方案，小鼠只接受了一天的治療。然后，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)定期采集樣本并密切監(jiān)測(cè)細(xì)胞如何在幾代中分裂來(lái)跟蹤部分重編程的肝細(xì)胞的活動(dòng)。即使經(jīng)過(guò)九個(gè)月——大約是動(dòng)物壽命的三分之一——也沒(méi)有一只老鼠有腫瘤。
“山中因素確實(shí)是一把雙刃劍，”共同第一作者、Izpisua Belmonte 實(shí)驗(yàn)室的前博士后研究員、和歌山醫(yī)科大學(xué)現(xiàn)任副教授 Tomoaki Hishida 說(shuō)。“一方面，它們有可能增強(qiáng)受損組織中的肝臟再生，但缺點(diǎn)是它們可能導(dǎo)致腫瘤。我們很高興地發(fā)現(xiàn)我們的短期誘導(dǎo)方案具有良好的效果，而沒(méi)有壞處——改善再生并且沒(méi)有癌癥。”
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