體內(nèi)細(xì)胞編程讓傷口長出健康皮膚
發(fā)布時間:2018-09-09
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科技日報
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美國索爾克研究所開發(fā)出一種新技術(shù),能夠?qū)㈤_放性傷口處的間充質(zhì)細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為新的皮膚細(xì)胞,以治愈皮膚損傷。實驗中,他們成功重生了小鼠傷口處的皮膚。研究人員5日在《自然》雜志上發(fā)表論文稱,這一新技術(shù)或可使治療大面積皮膚潰瘍不再依靠復(fù)雜的整形手術(shù)。
皮膚創(chuàng)傷恢復(fù)的關(guān)鍵是基底角質(zhì)形成細(xì)胞,這些干細(xì)胞樣細(xì)胞會充當(dāng)不同類型皮膚細(xì)胞的前體。但在創(chuàng)傷嚴(yán)重到傷口處沒有任何基底角質(zhì)形成細(xì)胞的情況下,即使傷口愈合,新生細(xì)胞的主要用途也是閉合傷口和抵抗炎癥,而不是重建健康的皮膚。因此,大面積皮膚潰瘍,如大面積燒傷的治療,通常需要移植患者身體其他部位的完好皮膚覆蓋傷口。而當(dāng)潰瘍面積特別大時,醫(yī)生很難找到足夠的皮膚用于移植。他們需要從患者身上分離出皮膚干細(xì)胞,在實驗室培養(yǎng)后,再將其移植回患者體內(nèi)。但這樣的治療手段需要大量時間,可能使患者生命處于危險之中,而且有時還會無效。
與上述體外培養(yǎng)皮膚干細(xì)胞手段不同,此次索爾克研究所開發(fā)的新方法屬于體內(nèi)重編程技術(shù),其核心是將傷口處間充質(zhì)細(xì)胞重編程為基底角質(zhì)形成細(xì)胞。研究人員從55種可能參與定義基底角質(zhì)形成細(xì)胞特性的“重編程因子”——蛋白質(zhì)和RNA分子中,選出4種可以介導(dǎo)轉(zhuǎn)化為基底角質(zhì)形成細(xì)胞的因子,以之作為重建皮膚的基礎(chǔ)。
小鼠實驗顯示,用這4種因子局部治療小鼠皮膚潰瘍,潰瘍處會在18天內(nèi)生長出健康的皮膚,也就是上皮細(xì)胞。隨著時間推移,這些細(xì)胞會逐漸擴(kuò)張并與周圍的皮膚相連,即使在大面積皮膚損傷情況下亦是如此。而隨后多個分子、遺傳學(xué)和細(xì)胞測試表明,這些新生皮膚與身體其他部位的健康皮膚沒有什么差別。
研究人員表示,這一成果不僅有助于治療皮膚損傷,對研究如何抗皮膚衰老和皮膚癌亦有幫助。但他們同時指出,要將此技術(shù)用于臨床,還需對其長期安全性進(jìn)行更多研究。
皮膚創(chuàng)傷恢復(fù)的關(guān)鍵是基底角質(zhì)形成細(xì)胞,這些干細(xì)胞樣細(xì)胞會充當(dāng)不同類型皮膚細(xì)胞的前體。但在創(chuàng)傷嚴(yán)重到傷口處沒有任何基底角質(zhì)形成細(xì)胞的情況下,即使傷口愈合,新生細(xì)胞的主要用途也是閉合傷口和抵抗炎癥,而不是重建健康的皮膚。因此,大面積皮膚潰瘍,如大面積燒傷的治療,通常需要移植患者身體其他部位的完好皮膚覆蓋傷口。而當(dāng)潰瘍面積特別大時,醫(yī)生很難找到足夠的皮膚用于移植。他們需要從患者身上分離出皮膚干細(xì)胞,在實驗室培養(yǎng)后,再將其移植回患者體內(nèi)。但這樣的治療手段需要大量時間,可能使患者生命處于危險之中,而且有時還會無效。
與上述體外培養(yǎng)皮膚干細(xì)胞手段不同,此次索爾克研究所開發(fā)的新方法屬于體內(nèi)重編程技術(shù),其核心是將傷口處間充質(zhì)細(xì)胞重編程為基底角質(zhì)形成細(xì)胞。研究人員從55種可能參與定義基底角質(zhì)形成細(xì)胞特性的“重編程因子”——蛋白質(zhì)和RNA分子中,選出4種可以介導(dǎo)轉(zhuǎn)化為基底角質(zhì)形成細(xì)胞的因子,以之作為重建皮膚的基礎(chǔ)。
小鼠實驗顯示,用這4種因子局部治療小鼠皮膚潰瘍,潰瘍處會在18天內(nèi)生長出健康的皮膚,也就是上皮細(xì)胞。隨著時間推移,這些細(xì)胞會逐漸擴(kuò)張并與周圍的皮膚相連,即使在大面積皮膚損傷情況下亦是如此。而隨后多個分子、遺傳學(xué)和細(xì)胞測試表明,這些新生皮膚與身體其他部位的健康皮膚沒有什么差別。
研究人員表示,這一成果不僅有助于治療皮膚損傷,對研究如何抗皮膚衰老和皮膚癌亦有幫助。但他們同時指出,要將此技術(shù)用于臨床,還需對其長期安全性進(jìn)行更多研究。