美國研究人員4月28日說,他們用一些化合物把皮膚細胞成功轉(zhuǎn)化為心肌細胞與腦細胞,這一重要突破為將來利用化學(xué)藥物修復(fù)和再生組織器官奠定基礎(chǔ)。
這項研究由加利福尼亞大學(xué)舊金山分校華人科學(xué)家丁勝教授領(lǐng)導(dǎo),其成果以兩篇論文的形式分別發(fā)表在新一期美國《科學(xué)》與《細胞-干細胞》雜志上。
丁勝告訴新華社記者,把皮膚細胞轉(zhuǎn)化為心肌細胞或腦細胞,從前用轉(zhuǎn)基因方法做到過,但用小分子藥物不僅可大大提高效率和速度,還可以避免給細胞添加基因可能導(dǎo)致的潛在危險,例如產(chǎn)生腫瘤。
由于成人心臟產(chǎn)生新細胞的能力極其有限,此前科學(xué)家曾嘗試通過移植成人心肌細胞或干細胞來治療受損心臟,但效果不理想,移植細胞很難存活,干細胞轉(zhuǎn)化效率較低。
在發(fā)表于《科學(xué)》雜志的第一項研究中,丁勝等人對89個已知會促使細胞重新編程的小分子進行篩選,找到9種化合物的組合可把人類皮膚細胞轉(zhuǎn)化為心肌細胞。這大體分為兩步,首先讓皮膚細胞進入一種類似多能干細胞的狀態(tài),多能干細胞在特定器官中可分化為多種細胞類型,其次把這些細胞轉(zhuǎn)化為心肌細胞。
研究人員表示,在把這些改造細胞植入發(fā)生心肌梗塞的小鼠體內(nèi)后,小鼠受損心臟部分愈合。
在另一項研究中,研究人員利用類似方法把小鼠皮膚細胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)干細胞,所用化合物組合也包括9種小分子藥物,與第一項研究使用的9種化合物部分重疊。
在把所獲得的神經(jīng)干細胞植入小鼠體內(nèi)后,這些神經(jīng)干細胞可自發(fā)轉(zhuǎn)化為3種基本的腦細胞類型:神經(jīng)元、少突膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞。這種神經(jīng)干細胞還能自我復(fù)制,因此很適合用于治療神經(jīng)退行性疾病或腦損傷。
丁勝說,他們做了大量的體外細胞和動物體內(nèi)的驗證實驗,這些研究成果代表著細胞治療和體內(nèi)器官再生領(lǐng)域“全新的突破”。
他說,未來病人也許可以通過服用藥物,來修復(fù)和再生自己的組織器官,比如心臟衰竭或帕金森病患者服藥后,其心臟或腦受損部分可利用現(xiàn)有的組織細胞再生,這一過程與蠑螈或蜥蜴斷肢再生很相似。
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