按需製造幹細胞

將肌肉轉化為骨骼,再生器官可能是在“去分化”研究中的成果

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一種簡單蠑螈能做什麼而人類正在努力學習?這種小小的兩棲動物可以透過將正常的、已分化的體細胞——骨骼、皮膚、肌肉等等——使其時間倒流至未分化的幹細胞狀態,從而再生整個被切斷的肢體或整個器官。蠑螈在受傷部位產生這些即時幹細胞,然後立即開始重建缺失的身體部位。

相比之下,一旦哺乳動物的細胞走上了成為骨骼、皮膚或腦細胞的道路,通常就無法回頭了。它們被認為是終末分化的。但是,如果人類能夠撤銷分化,醫生可能就不必在體內尋找稀有且難以捉摸的幹細胞,或者試圖迫使幹細胞從一種組織再生另一種型別的組織。相反,一個普通的胰腺細胞可能會轉化為1型糖尿病中丟失的胰島素產生細胞的祖細胞。正常的神經細胞可以成為大腦或脊髓修復的神經元工廠。

對這種方法的調查才剛剛開始,但早期的結果既令人鼓舞又引人入勝。哈佛醫學院的馬克·基廷和他的同事在2001年首次表明,透過使用來自再生蠑螈肢體的提取物使小鼠肌肉細胞退化,哺乳動物的去分化可能是可行的。他們認為這種逆轉是由於提取物中的蛋白質開啟了細胞中的一個或多個基因。


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去年,斯克裡普斯研究所的一個小組也報告了去分化小鼠肌肉,然後將細胞轉化為骨骼或脂肪。他們使用了一種透過反覆試驗發現的小分子化學物質,並將其命名為 reversine,但他們目前尚不確定它是如何起作用的。

其他人正在研究幹細胞通常在體內居住的自然環境或微環境,以弄清哪些環境訊號可能會告訴幹細胞該做什麼以及何時做。華盛頓卡內基研究所的艾倫·斯普拉德林和戶島佳惠利用這種資訊來控制通常產生雌性卵子的果蠅幹細胞。透過操縱微環境訊號,他們可以使幹細胞分化,然後再次去分化。

這些型別的結果助長了這樣一種猜測,即這種環境訊號可能對於建立和維持幹細胞的乾性至關重要。正如以色列雷霍沃特魏茨曼科學研究所的 Dov Zipori 在最近的一篇綜述文章中所說的那樣,一個幹細胞可能最終不是一個實體,而是一種狀態——任何細胞都可以在正確的條件下進入這種狀態。

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