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科学家鉴定出触发心肌细胞再生的心脏干细胞

所属:公司新闻   来源:http://www.whnhnc.com/   作者:诺和诺诚生物   点击:121次   时间:2020-10-27 14:13


文章导读:研究人员希望在未来通过更深入的研究开发出更强大的再生技术,不仅可以治疗心力衰竭,还可以治疗多种人类疾病,包括脑损伤、糖尿病、听力损失和失明... ...

最近,在国际期刊《细胞》(Cell)上发表的一篇研究报告中,GladstoneInstitutes的科学家通过研究确定了能够促进成体细胞分裂和增殖的关键基因;有些生物有非凡的再生组织的能力。如鱼和火蜥蜴心脏受损,它们的细胞会继续分裂,成功修复受损的器官。想象一下如果我们也有这种再生能力会发生什么。

在胚胎中,人类心脏细胞可以分类增殖,从而促进心脏生长发育;但问题是,出生后,身体的心肌细胞会失去分裂能力,这与身体其他组织的许多细胞一样,包括大脑、脊髓和胰腺。研究员DeepakSrivastava博士解释说,由于许多成体细胞不能分裂,身体无法替代丢失的细胞,从而诱发疾病。如果我们能找到一种新的方法使这些细胞再次分裂,那么我们就有望实现一系列组织的再生能力。

几十年来,科学家们一直在努力做这项工作,但收效甚微;到目前为止,研究人员的这些尝试都是无效的,难以复制;在这项最新的研究中,研究人员有望实现这一最终目标。研究人员开发了第一种有效稳定的方法制造成年心肌细胞,可以在心脏病发作时分裂修复受损的心脏组织(至少在动物模型中得到了证明)。在全球2400多万心力衰竭患者中,除了晚期疾病患者的心脏移植外,几乎没有其他患者的替代治疗;通过细胞分裂制造新的心肌细胞(类似于火蜥蜴)可能有助于数百万患者修复受损的心脏组织。

 

 

解锁成体细胞繁殖的潜力

在这项研究中,研究人员斯里瓦斯塔瓦和他的同事们发现了四种可以控制细胞分裂周期的基因。他们发现,当结合时,这些基因会促进成熟的心肌细胞重新进入细胞周期,从而促进细胞分裂和快速增殖。研究者TamerMohamed说,当这四个基因的功能同时增加时,成体细胞就会开始再次分裂,再生心脏组织;我们还发现,结合这些基因可以明显改善心力衰竭患者的心功能。

随后,研究人员在动物模型和源自人类干细胞的心肌细胞中测试了这项新技术。他们使用了一种严格的技术,通过制造具有特殊颜色和方便监控的分裂细胞来跟踪这些成年细胞是否真的可以在心脏中分裂。结果表明,在四基因混合模式下,15%-20%的心肌细胞能够分裂并保持活性。

 

 

与以前的研究结果(1%)相比,这种新技术可以提高细胞分裂的效率和可靠性。当然,在人体器官中,基因应用要严格监控,因为过度或冗余的细胞分裂往往诱发肿瘤;在后面的研究中,研究人员会简化这项技术,他们会找到各种方法来减少细胞分裂所需的基因数量(同时保证细胞分裂的效率)。结果表明,使用两个类药物分子去除两个基因可以得到相同的研究结果。

 

再生多种人类组织

研究人员认为,这项新技术可以用来诱导其他类型的成体细胞再次分裂,文章中使用的四个基因并不是心脏组织独有的;最后,研究人员斯里瓦斯塔瓦说,心脏细胞对我们来说尤其具有挑战性,因为当一个个体出生时,心肌细胞会退出细胞周期,细胞的状态会被锁定,这可能解释了为什么人类不会患心脏肿瘤;现在,研究人员开发了一种新技术,可以促进这些“困难”的细胞再次分裂。将来,这项技术也可能被用来“解锁”其他类型细胞的分裂潜能,包括神经细胞、胰腺细胞、耳中毛细胞和视网膜细胞。

基于这项研究的结果,研究人员希望在未来通过更深入的研究开发出更强大的再生技术,不仅可以治疗心力衰竭,还可以治疗多种人类疾病,包括脑损伤、糖尿病、听力损失和失明。研究人员相信,总有一天人类组织的再生能力会超过火蜥蜴



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