Science最新研究实现不可能之任务:成纤维细胞转化为脂肪细胞

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2017年1月10日 来源:生物通

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  来自宾州大学医学院等处的研究人员完成了一项之前被认为在人类中是不可能的任务:将疤痕伤口中发现的最常见类型的肌成纤维细胞转化为脂肪细胞,这项研究对皮肤病学领域来说具有重要的意义,未来也许将能实现伤口不留疤痕,并且在皱纹皮肤中再生脂肪细胞,进行全新的抗衰老治疗。

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生物通报道:来自宾州大学医学院等处的研究人员完成了一项之前被认为在人类中是不可能的任务:将疤痕伤口中发现的最常见类型的肌成纤维细胞转化为脂肪细胞,这项研究对皮肤病学领域来说具有重要的意义,未来也许将能实现伤口不留疤痕,并且在皱纹皮肤中再生脂肪细胞,进行全新的抗衰老治疗。

这一研究成果公布在1月5日的Science杂志上,领导这一研究的是宾州大学George Cotsarelis教授,他发现了一条从前未知的生物信号通路在男性脱发中发挥了重要作用,这为修复秃发带来了希望,他们对从5位AGA男性患者处取得的秃发和非秃发头皮组织进行了基因表达检测,由此发现了一种称为前列腺素D2(PGD2)的脂质复合物抑制了头发的生长。

脂肪细胞通常存在于皮肤中,但当伤口愈合为疤痕时,它们就会消失。在愈合伤口中发现的最常见的细胞是肌成纤维细胞,科学家认为这种细胞仅形成瘢痕。疤痕组织不会生长任何与其相关的毛囊,这是另一个因素,让疤痕组织看起来不那么美观。研究人员根据这些特征作为研究的基础,将已存在的肌成纤维细胞转变为不导致瘢痕形成的脂肪细胞

“基本上我们可以操纵伤口愈合,诱导皮肤再生,而不是出现疤痕,”Cotsarelis说,“秘诀就在于首先再生毛囊,然后根据胞内信号,脂肪会再生。”

研究显示毛囊和脂肪分开发育,但并不是独立发育,毛囊首先形成。Cotsarelis实验室以前发现了它们形成所必需的因素。现在,他们发现了再生毛囊的另外一个因素,由此确定了一个称为骨形态发生蛋白(BMP)的作用因子能促进肌成纤维细胞转变成脂肪细胞,这一发现具有开创性的意义。

文章的第一作者Maksim Plikus博士说,“研究结果显示,受伤后,我们机体有机会促进组织再生而不是形成疤痕,”Plikus博士作为博士后研究员在宾州大学Cotsarelis实验室开始了这项研究。

这项研究成果在皮肤病学领域具有革新性的意义,首先能用于研发新治疗方法,启动信号促进肌成纤维细胞转变为脂肪细胞,帮助伤口愈合且无疤痕。

“从临床的角度来看,可行性很高,但现在还有待进一步研究”Cotsarelis说。而且组织中脂肪细胞的增加不仅对伤口愈合有帮助,脂肪细胞减少也是其他病症的常见并发症,比如说HIV治疗,目前为止还没有有效的治疗策略。此外,细胞也因为衰老过程而自然消失,尤其是面部细胞,这会导致永久的皱纹。因此这项研究有可能衍生出新型抗衰老治疗策略。

生物通:万纹)

原文摘要:

Regeneration of fat cells from myofibroblasts during wound healing
Although regeneration via the reprogramming of one cell lineage to another occurs in fish and amphibians, it is not observed in mammals. We discovered in mouse that during wound healing adipocytes regenerate from myofibroblasts, a cell type thought to be differentiated and non-adipogenic. Myofibroblast reprogramming required neogenic hair follicles, which triggered BMP signaling and then activation of adipocyte transcription factors expressed during development. Overexpression of the BMP antagonist, noggin, in hair follicles or deletion of the BMP receptor in myofibroblasts prevented adipocyte formation. Adipocytes formed from human keloid fibroblasts when treated with either BMP or when placed with human hair follicles in vitro. Thus, we identify the myofibroblast as a plastic cell type that may be manipulated to treat scars in humans.

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