来源: 发布时间:2017-1-23 21:45:19
2016 世界十大科技进展新闻
化合物推动皮肤细胞向心脑细胞转化

 
在生物医学领域,如果想要把皮肤细胞转化为心肌细胞或脑细胞,在对细胞重编程的过程中,都需要向细胞中添加额外的基因。但这种方法不仅效率和速度达不到理想状态,给细胞添加基因还可能会导致潜在的危险,例如产生肿瘤。
 
科学家也曾尝试通过移植成人心肌细胞或干细胞来治疗受损心脏。但由于成人心脏产生新细胞的能力极其有限,因此效果均不理想:移植细胞很难存活,且干细胞转化效率较低。
 
如今,由美国加利福尼亚大学旧金山分校华人科学家丁胜领导的一项新研究,为这一领域打开了全新的局面。
 
研究人员用一些化合物就能够把皮肤细胞成功转化为心肌细胞与脑细胞,可以说为将来利用化学药物修复和再生组织器官奠定了基础。这一突破以两篇论文的形式,分别发表在美国《科学》杂志与《细胞—干细胞》杂志。
 
在发表于《科学》杂志的第一项研究中,丁胜等人对89个已知会促使细胞重新编程的小分子进行筛选,找到9种化合物的组合可把人类皮肤细胞转化为心肌细胞。
 
这大体分为两步:首先让皮肤细胞进入一种类似多能干细胞的状态,多能干细胞在特定器官中可分化为多种细胞类型;其次再把这些细胞转化为心肌细胞。研究人员表示,在把这些改造细胞植入发生心肌梗塞的小鼠体内后,小鼠受损心脏部分愈合。
 
在另一项研究中,研究人员则利用类似方法把小鼠皮肤细胞转化为神经干细胞,所用化合物组合也包括9种小分子药物,与第一项研究使用的9种化合物部分重叠。
 
在把所获得的神经干细胞植入小鼠体内后,这些神经干细胞可自发转化为3种基本的脑细胞类型:神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞。这种神经干细胞还能自我复制,因此很适合用于治疗神经退行性疾病或脑损伤。
 
丁胜表示,他们做了大量体外细胞和动物体内的验证实验,这些研究成果代表着细胞治疗和体内器官再生领域“全新的突破”。未来,病人也许可以通过服用药物来修复和再生自己的组织器官。比如心脏衰竭或帕金森病患者服药后,其心脏或脑受损部分可利用现有的组织细胞再生,这一过程与蝾螈或蜥蜴断肢再生很相似。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2017年1月刊 封面)
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