研究人员再生头发,软骨,骨骼,软组织
年轻的动物可以毫不费力地修复自己的组织,但这种能力能在成年动物身上重新获得吗?波士顿儿童医院干细胞项目的研究人员的一项新研究表明,它可以。通过重新激活休眠基因Lin28a(该基因在胚胎干细胞中很活跃),研究人员能够在小鼠模型中再生毛发,修复软骨、骨骼、皮肤和其他软组织。
研究还发现,Lin28a促进组织修复部分通过提高线粒体中的代谢 - 细胞中的能量产生发动机 - 表明一个平凡的蜂窝“管家”功能可以开发新的途径,以发展再生治疗。调查结果在线在线发表细胞11月7日。
“努力改善伤口愈合组织修复主要失败,但改变新陈代谢提供了一种我们希望成功的新战略,“该研究的高级调查员乔治·Q. Daley,MD,博士学位,波士顿儿童干细胞移植计划主任和霍华德的调查员。休斯医学院。
“大多数人自然会认为生长因子是伤口愈合的主要参与者,但是我们发现病原的核心代谢细胞在组织修复方面,“增加博士生Shyh-Chang Ng co-first作者与郝朱在纸上,MD,戴利的科学家的实验室。“当我们重新激活Lin28a时,我们看到的增强的代谢率是胚胎快速生长阶段的典型特征。”
Lin28首次在蠕虫中发现,在所有复杂的生物中的功能。它很丰富胚胎干细胞,在早期胚胎形成过程中表达强烈,并被用于将皮肤细胞重新编码为干细胞。它的作用是与RNA结合,调节基因转化为蛋白质的方式。
为了更好地理解Lin28a是如何促进组织修复的,研究人员系统地研究了它会结合哪些特定的rna。他们最初关注的是一种名为Let-7的微小RNA,这种RNA可以促进细胞的成熟和衰老。
“我们相信让-7将是这种机制,”谢昌说。“但还有别的东西。”
具体来说,研究人员发现,Lin28a还能促进线粒体中代谢酶的产生,线粒体是为细胞提供能量的结构。他们发现,通过加速细胞的生物能,Lin28a有助于产生刺激和生长新组织所需的能量。
“我们已经知道,线粒体代谢中累积的缺陷会导致许多细胞和组织老化,”Shyh-Chang说。“我们展示了相反的情况——线粒体代谢的增强可以促进组织修复和再生,重新获得幼年动物显著的修复能力。”
进一步的实验表明,用小分子化合物绕过Lin28a并直接激活线粒体代谢也具有增强伤口愈合的效果。这表明可以诱导再生和促进药物组织修复的可能性。
“因为Lin28本身很难引入细胞,我们能够激活线粒体代谢的事实药理学上给予我们希望,“谢昌说。
Lin28a在所有组织中没有普遍诱导再生。心脏组织显示出几乎没有效果,而研究人员则能够在新生儿小鼠中增强手指提示的再生,但它们不能在成年人中。
“Lin28a可能是构成愈合鸡尾酒的关键因素,”Shyh-chang说,“但还有其他胚胎因素仍然被发现。”
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