杜蘭大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新機(jī)制，可以解釋為什么由近百萬(wàn)個(gè)過(guò)濾單元組成的人類(lèi)腎臟在出生后會(huì)停止產(chǎn)生新的過(guò)濾細(xì)胞。
研究結(jié)果發(fā)表在美國(guó)腎臟病學(xué)會(huì)雜志上。
了解這一過(guò)程可以幫助科學(xué)家設(shè)計(jì)新的療法來(lái)治療早產(chǎn)、器官發(fā)育不全的慢性腎病兒童。出生缺陷和遺傳性疾病是 5 歲以下兒童腎衰竭的主要原因。
由杜蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院兒科教授兼系主任 Samir El-Dahr 博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組使用小鼠模型來(lái)描述胎兒干細(xì)胞分化為成熟腎細(xì)胞時(shí)會(huì)發(fā)生什么。如果科學(xué)家們能夠在基因水平上理解這一點(diǎn)，他們或許能夠?qū)ζ渌杉?xì)胞進(jìn)行重新編程，從而找到修復(fù)或完全再生受損腎臟的方法。
“我們的腎臟中都有有限數(shù)量的過(guò)濾器，早產(chǎn)兒在出生后停止制造這些過(guò)濾器，這就是他們最終患上慢性腎病的原因，”El-Dahr 說(shuō)。“我們想弄清楚是什么阻止了早產(chǎn)兒制造新的過(guò)濾器，這將使我們更接近于開(kāi)發(fā)治療方法，使我們能夠使舊細(xì)胞恢復(fù)活力并使其更年輕，這可能有助于早產(chǎn)兒繼續(xù)制造腎細(xì)胞。出生后至少一周。”
為了進(jìn)行這項(xiàng)研究，El-Dahr 和他的團(tuán)隊(duì)從小鼠身上分離出腎臟干細(xì)胞，同時(shí)對(duì)這些細(xì)胞中調(diào)節(jié)基因功能的構(gòu)成和 DNA 藍(lán)圖進(jìn)行了表征。研究人員分析了DNA的哪些部分和單個(gè)基因在這個(gè)過(guò)程中是活躍的，哪些不是。這是首次將這種單細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用于研究腎細(xì)胞發(fā)育。
令他們驚訝的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，在接近出生時(shí)，控制腎臟干細(xì)胞命運(yùn)的藍(lán)圖發(fā)生了巨大變化，使細(xì)胞相信它們已準(zhǔn)備好維持腎臟功能，而不是自我更新。
El-Dahr 說(shuō)，研究人員計(jì)劃探索使用 CRISPR 和其他技術(shù)來(lái)操縱 DNA 的一部分，以試圖使祖細(xì)胞恢復(fù)活力，使其進(jìn)入更自我更新的狀態(tài)。
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