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取代干細胞治療的新方法 單基因促再生
閱讀:816 發布時間:2011-4-16生物通報道,來自Wista研究所的科學家發現了再生醫學領域的一個驚人的秘密,單個基因原來是控制哺乳動物組織再生的關鍵調控因子,這一成果文章Lack of p21 expression links cell cycle control and appendage regeneration in mice發布在的PNAS上。
很多年來,科學家們都在探索再生醫學領域中的秘密,為什么蠑螈、渦蟲類動物可以在肢體殘缺后自動再生成,這*妙的自我修復能力是哺乳動物和人類力所不能及的。為什么在進化的過程中,這些動物擁有奇妙的再生功能,而人類沒有?
近10年來,科學家們都在尋求答案,一個來自Wistar研究所的研究團隊找到了答案,在哺乳動物中,一個名為p21的基因抑制著再生功能。
研究人員在動物模型中將小鼠的p21基因沉默掉,結果,小鼠擁有與蠑螈類似的再生能力,比如說,斷掉的肢體可以重新長出。有趣的是,再生的肢體不會形成疤痕組織,這一點與蠑螈相似。
研究者發現,缺乏p21基因的小鼠其組織細胞(成體細胞)表現得像是胚胎干細胞,通過控制細胞分化的調節,小鼠很快重新長出健康的肢體。
Ellen Heber-Katz博士表示,新生的肢體無缺,沒有疤痕組織,簡直就天衣無縫。Ellen博士是該研究的。目前,研究小組準備就這一過程進行詳細的研究,期望有一天可以將這一成果應用于人類治療難題上。
早在1996年,Ellen就曾與實驗室的成員敲除小鼠的p21基因,不過當時他們的本意是研究一種自體免疫疾病與p21的關聯。當年,他們在小鼠的耳朵上打了個洞,作為識別標記,未曾想,幾個星期后,小鼠的耳朵迅速地愈合了,并且沒有留下疤痕。
其實,p21的作用主要是組織細胞過度分化,防止細胞變為癌細胞,為了執行這一功能,哺乳動物的再生能力因此受到限制。
科學家們期望,進一步研究這一現象,期待這一成果可能用于人類。
(生物通 張歡)
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Lack of p21 expression links cell cycle control and appendage regeneration in mice
Ellen Heber-Katz博士另一項研究
脊髓嚴重損傷會導致其功能盡失,而恢復的可能性往往極小。因此,抑制脊髓功能恢復的因素一直是近年來研究的焦點。也許會存在促進脊髓細胞再生或刺激脊髓損傷后功能恢復的方法?
一項由Wistar 研究院在小鼠中進行的新研究顯示脊髓嚴重損傷后功能恢復的關鍵可能在于限制通常尾隨損傷之后的結疤過程,而不是在于加強細胞的再生能力。
科學家在實驗中發現,當小鼠體內的炎癥細胞到達損傷部位的能力受到限制時,在損傷部位形成的疤痕組織也受到限制。沒有了疤痕組織阻礙神經元發展的天然屏障,神經元兩到三周之內就能在傷口兩邊的部位生長并重建彼此之間的,從而使脊髓的功能得以恢復。這篇研究發表在
“脊髓功能恢復中存在的問題似乎在于機體應答損傷過程中形成的疤痕組織。”文章的作者、Wistar 研究院的教授Ellen Heber-Katz博士認為。“疤痕阻礙了神經元穿過損傷部位重新生成軸突的能力。這是一個純粹的物理障礙。我們發現如果你能夠防止疤痕組織形成,小鼠就能夠從損傷重恢復。”
Heber-Katz說這個發現顯示防止疤痕組織自然產生是治療脊髓損傷的一條可能途徑。
與臨床關聯更大的也許是該研究還提示,能夠在損傷后立刻給于阻止疤痕組織形成的生化藥物可能有同樣的好處。也許這項研究zui令人興奮之處在于它使現有的脊髓損傷病人看到了潛在的希望:設計出消除脊索陳舊損傷部位已經形成的疤痕組織的治療方案對治療脊髓損傷可能也有效果。
“結合針對解決通常伴隨脊髓損傷的組織功能喪失問題的嘗試,將使我們能夠設計出允許脊髓自然愈合的*療法。”研究的*作者、Heber-Katz 實驗室的一名博士后研究人員Alexander Seitz博士說。
為防止疤痕組織在脊髓損傷部位形成,研究人員在實驗中小心翼翼地維護環繞在脊髓周圍的外層保護膜--硬膜的完整性。這樣做可以保持損傷脊髓的兩端彼此接近,限制它們發生移位。這樣做還有助于阻遏炎癥細胞——尤其是正常情況下要遷移至損傷部位的纖維原細胞——到達損傷部位,在脊髓兩端之間的縫隙中增殖,進而導致疤痕組織形成。疤痕組織,是一種持久的基質蛋白,對機體的損傷應答十分重要,但它對于神經元的軸突生長錐而言是一個障礙,沒有了它,神經元就可以連接損傷部位,使損傷恢復。
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