控制基因作用 人类器官再生不是梦
【大澳门威尼斯人赌场官网9月5日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者郭靖康编译报导)近日公布的两份研究报告提供了实现人类长久以来梦想的新方法:靠自身的细胞来再生缺失的身体器官。其中斯坦福大学的研究小组透过抑制两个压制肿瘤的基因,使肌肉细胞恢复年轻,开始分裂并修复组织。另外,加州大学旧金山分校的研究人员则加进三种控制基因的蛋白质,让心脏组织细胞转换成心肌细胞。
在自然界,像蝾螈和斑马鱼一类的动物,断肢、鱼鳍甚至部分心脏可以再生。如果人亦有这种再生功能,那截肢者可以长出新的肢体来,心肌梗塞坏死亦可进行自我修复。
但人类很少拥有这种再生能力,可能是因为取舍之故:抑制细胞生长降低了患癌症的风险,从而使人类活得更长。但或多或少人类还保留了一些再生功能:人的肝脏在一定程度上可以再生,年龄小的人切断的指尖也可再生一点点。
据《纽约时报》报导,由布劳(Helen M. Blau)、波默朗茨(Jason H. Pomerantz)和帕西尼(Kostandin V. Pajcini)领导的斯坦福大学研究小组,已经迈出了解开再生能力的第一步。他们通过两种抑制肿瘤的基因失活,使小鼠肌肉细胞恢复到年轻状态,又能开始分裂并修复组织。
往往在小鼠身上行得通的事情亦能在人身上实现。尽管科学家们要实现人体肢体再生的道路还很漫长,但这一研究还是非常引人注目的。
近年来大部分再生医学领域的研究,都把希望寄托于干细胞,所谓干细胞是一种早期很不成熟的细胞,它可分化成任何人体组织器官所需要的细胞,干细胞经过诱导分化可以在某种程度上具有正常体细胞的功能。而自然再生的方法是从受伤部位成熟的体细胞转化成类似干细胞的细胞,使他们能够继续生长和分裂。
斯坦福大学的团队正是朝着模仿自然再生的方向发展。正如布劳博士所说的那样:“我真正的兴趣在于重建自然再生的过程。我们失去了这种哺乳动物的再生能力,以换取对肿瘤细胞更强的抑制,但如果我们小心谨慎地唤醒这种再生功能就可以在在临床上应用了。”
寻找肿瘤抑制基因之间的完美结合是新研究中关键的一步。两个肿瘤抑制基因之一称做Rb基因,这是一个古老的基因,当蝾螈和鱼类开始组织再生时,这个基因呈现出自然灭活状态。哺乳动物除了有Rb基因外还有一个称为Arf的备份基因,当Rb基因不能抑制癌症易感细胞时,Arf基因将代替它发挥作用。
斯坦福大学的研究人员已经学会了如何阻止上述两个被认为是抑制细胞自然再生能力的基因,他们在小鼠体内依靠一种叫做沉默RNA的化学试剂来组断Rb基因和Arf基因的活性,阻断后小鼠的肌肉细胞又开始分裂增殖。
第二种促进人体组织再生的方法是由加州大学旧金山分校的斯里瓦斯塔瓦(Deepak Srivastava)和他的同事提出来的、发表于八月份的《细胞》杂志上,它与第一种方法大不一样。仍然在小鼠身上做实验,他们找到了一种方法改变了心脏正常组织细胞的生化程序使它们变成了心肌细胞。在心脏病发作时心肌细胞往往发生不可逆死亡。
日本科学家亚马那卡(Shinya Yamanaka)三年前的实验显示,只要加上四种调节基因的蛋白质后,皮肤细胞就可以转变为胚胎干细胞。受到亚马那卡博士的启发,斯里瓦斯塔瓦博士和他的同事们选定了14个蛋白质,最终发现只要加其中的3个,他们就可以把心脏的成纤维细胞转化为心肌细胞。
为了使这一发现能用于临床,斯里瓦斯塔瓦博士说他将首先需要用人的细胞重复这一实验过程,然后开发三种药物来替代在转换过程中使用的三种蛋白质。该药物可以被装入一个类似在冠状动脉搭桥手术中注射用的小管中,只要把这小管插入心脏的动脉,药物就可以把一些心脏组织细胞转换成心肌细胞。
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