取代干细胞治疗的新方法 单基因促再生

　　

生物通报道，来自Wista研究所的科学家发现了再生医学领域的一个惊人的秘密，单个基因原来是控制哺乳动物组织再生的关键调控因子，这一成果文章Lack of p21 expression links cell cycle control and appendage regeneration in mice发布在最新的PNAS上。

 

很多年来，科学家们都在探索再生医学领域中的秘密，为什么蝾螈、涡虫类动物可以在肢体残缺后自动再生成，这一绝妙的自我修复能力是哺乳动物和人类力所不能及的。为什么在进化的过程中，这些动物拥有奇妙的再生功能，而人类没有？

 

近10年来，科学家们都在寻求答案，一个来自Wistar研究所的研究团队找到了答案，在哺乳动物中，一个名为p21的基因抑制着再生功能。

 

研究人员在动物模型中将小鼠的p21基因沉默掉，结果，小鼠拥有与蝾螈类似的再生能力，比如说，断掉的肢体可以重新长出。有趣的是，再生的肢体不会形成疤痕组织，这一点与蝾螈相似。

 

研究者发现，缺乏p21基因的小鼠其组织细胞（成体细胞）表现得像是胚胎干细胞，通过控制细胞分化的调节，小鼠很快重新长出健康的肢体。

 

Ellen Heber-Katz博士表示，新生的肢体完美无缺，没有疤痕组织，简直就天衣无缝。Ellen博士是该研究的领导者。目前，研究小组准备就这一过程进行详细的研究，期望有一天可以将这一成果应用于人类治疗难题上。

 

早在1996年，Ellen就曾与实验室的成员敲除小鼠的p21基因，不过当时他们的本意是研究一种自体免疫疾病与p21的关联。当年，他们在小鼠的耳朵上打了个洞，作为识别标记，未曾想，几个星期后，小鼠的耳朵迅速地愈合了，并且没有留下疤痕。

 

其实，p21的作用主要是组织细胞过度分化，防止细胞变为癌细胞，为了执行这一功能，哺乳动物的再生能力因此受到限制。

 

科学家们期望，进一步研究这一现象，期待这一成果可能用于人类。

（生物通 张欢）

生物通推荐原文检索

Lack of p21 expression links cell cycle control and appendage regeneration in mice

 

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Ellen Heber-Katz博士另一项研究

脊髓严重损伤会导致其功能尽失，而恢复的可能性往往极小。因此，抑制脊髓功能恢复的因素一直是近年来研究的焦点。也许会存在促进脊髓细胞再生或刺激脊髓损伤后功能恢复的方法？

 

    一项由Wistar 研究院在小鼠中进行的新研究显示脊髓严重损伤后功能恢复的关键可能在于限制通常尾随损伤之后的结疤过程，而不是在于加强细胞的再生能力。

 

 

    科学家在实验中发现，当小鼠体内的炎症细胞到达损伤部位的能力受到限制时，在损伤部位形成的疤痕组织也受到限制。没有了疤痕组织阻碍神经元发展的天然屏障，神经元两到三周之内就能在伤口两边的部位生长并重建彼此之间的联系，从而使脊髓的功能得以恢复。这篇研究发表在2002年2月1日期的《神经科学研究杂志》（ournal of Neuroscience Research）上。

 

    “脊髓功能恢复中存在的问题似乎在于机体应答损伤过程中形成的疤痕组织。”文章的高级作者、Wistar 研究院的教授Ellen Heber-Katz博士认为。“疤痕阻碍了神经元穿过损伤部位重新生成轴突的能力。这是一个纯粹的物理障碍。我们发现如果你能够防止疤痕组织形成，小鼠就能够从损伤重恢复。”

 

    Heber-Katz说这个发现显示防止疤痕组织自然产生是治疗脊髓损伤的一条可能途径。

 

    与临床关联更大的也许是该研究还提示，能够在损伤后立刻给于阻止疤痕组织形成的生化药物可能有同样的好处。也许这项研究最令人兴奋之处在于它使现有的脊髓损伤病人看到了潜在的希望：设计出消除脊索陈旧损伤部位已经形成的疤痕组织的治疗方案对治疗脊髓损伤可能也有效果。

 

   “结合针对解决通常伴随脊髓损伤的组织功能丧失问题的尝试，将使我们能够设计出允许脊髓自然愈合的一流疗法。”研究的第一作者、Heber-Katz 实验室的一名博士后研究人员Alexander Seitz博士说。

 

    为防止疤痕组织在脊髓损伤部位形成，研究人员在实验中小心翼翼地维护环绕在脊髓周围的外层保护膜－－硬膜的完整性。这样做可以保持损伤脊髓的两端彼此接近，限制它们发生移位。这样做还有助于阻遏炎症细胞——尤其是正常情况下要迁移至损伤部位的纤维原细胞——到达损伤部位，在脊髓两端之间的缝隙中增殖，进而导致疤痕组织形成。疤痕组织，是一种持久的基质蛋白，对机体的损伤应答十分重要，但它对于神经元的轴突生长锥而言绝对是一个障碍，没有了它，神经元就可以连接损伤部位，使损伤恢复。