哺乳动物通常不能像鱼类和蜥蜴等其他脊椎动物那样有效地再生器官。现在，索尔克的科学家们找到了一种将肝细胞部分重置为更年轻状态的方法——使它们能够以比以前观察到的更快的速度治愈受损组织。2022 年 4 月 26 日发表在《细胞报告》上的结果表明，使用重编程分子可以改善细胞生长，从而改善小鼠的肝组织再生。
“我们很高兴在修复受损肝脏细胞方面取得长足进步，因为有一天，这样的方法可以扩展到更换整个器官本身，”通讯作者、索尔克基因表达实验室教授、该研究的持有人胡安·卡洛斯伊兹皮苏亚·贝尔蒙特说。罗杰·吉列明椅子。“我们的研究结果可能会导致开发针对感染、癌症和遗传性肝病以及非酒精性脂肪性肝炎 (NASH) 等代谢疾病的新疗法。”
作者之前展示了四种细胞重编程分子——Oct-3/4、Sox2、Klf4 和 c-Myc，也称为“山中因子”——如何减缓衰老过程并提高小鼠的肌肉组织再生能力。在他们的最新研究中，作者使用山中因子来观察它们是否可以增加肝脏大小并改善肝功能，同时延长小鼠的健康寿命。该过程涉及将成熟的肝细胞部分转化回“年轻”状态，从而促进细胞生长。
“与我们大多数其他器官不同，肝脏在修复受损组织方面更有效，”共同第一作者、Izpisua Belmonte 实验室的研究员 Mako Yamamoto 说。“为了确定是否可以增强哺乳动物组织的再生，我们在小鼠肝脏模型中测试了 Yamanaka 因子的功效。”
该领域的许多研究人员面临的问题是如何控制改善细胞功能和恢复活力所需的因子的表达，因为其中一些分子会导致细胞过度生长，例如发生在癌症中。为了避免这种情况，Izpisua Belmonte 的团队使用了短期的山中因子方案，小鼠只接受了一天的治疗。然后，该团队通过定期采集样本并密切监测细胞如何在几代中分裂来跟踪部分重编程的肝细胞的活动。即使经过九个月——大约是动物寿命的三分之一——也没有一只老鼠有肿瘤。
“山中因素确实是一把双刃剑，”共同第一作者、Izpisua Belmonte 实验室的前博士后研究员、和歌山医科大学现任副教授 Tomoaki Hishida 说。“一方面，它们有可能增强受损组织中的肝脏再生，但缺点是它们可能导致肿瘤。我们很高兴地发现我们的短期诱导方案具有良好的效果，而没有坏处——改善再生并且没有癌症。”
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