哺乳動物通常不能像魚類和蜥蜴等其他脊椎動物那樣有效地再生器官。現(xiàn)在，索爾克的科學家們找到了一種將肝細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《細胞報告》上的結(jié)果表明，使用重編程分子可以改善細胞生長，從而改善小鼠的肝組織再生。
“我們很高興在修復受損肝臟細胞方面取得長足進步，因為有一天，這樣的方法可以擴展到更換整個器官本身，”通訊作者、索爾克基因表達實驗室教授、該研究的持有人胡安·卡洛斯伊茲皮蘇亞·貝爾蒙特說。羅杰·吉列明椅子。“我們的研究結(jié)果可能會導致開發(fā)針對感染、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觀察它們是否可以增加肝臟大小并改善肝功能，同時延長小鼠的健康壽命。該過程涉及將成熟的肝細胞部分轉(zhuǎn)化回“年輕”狀態(tài)，從而促進細胞生長。
“與我們大多數(shù)其他器官不同，肝臟在修復受損組織方面更有效，”共同第一作者、Izpisua Belmonte 實驗室的研究員 Mako Yamamoto 說。“為了確定是否可以增強哺乳動物組織的再生，我們在小鼠肝臟模型中測試了 Yamanaka 因子的功效。”
該領域的許多研究人員面臨的問題是如何控制改善細胞功能和恢復活力所需的因子的表達，因為其中一些分子會導致細胞過度生長，例如發(fā)生在癌癥中。為了避免這種情況，Izpisua Belmonte 的團隊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，該團隊通過定期采集樣本并密切監(jiān)測細胞如何在幾代中分裂來跟蹤部分重編程的肝細胞的活動。即使經(jīng)過九個月——大約是動物壽命的三分之一——也沒有一只老鼠有腫瘤。
“山中因素確實是一把雙刃劍，”共同第一作者、Izpisua Belmonte 實驗室的前博士后研究員、和歌山醫(yī)科大學現(xiàn)任副教授 Tomoaki Hishida 說。“一方面，它們有可能增強受損組織中的肝臟再生，但缺點是它們可能導致腫瘤。我們很高興地發(fā)現(xiàn)我們的短期誘導方案具有良好的效果，而沒有壞處——改善再生并且沒有癌癥。”
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