身體的先天再生能力是所有幹細胞療法努力模仿和改進的目標。因此,許多治療方法的最簡單途徑可能涉及招募和啟用我們組織內已經隱藏的幹細胞。一項主要的醫學研究工作現在專注於學習在自然傷口癒合過程中指導幹細胞行為的微妙化學語言。掌握這種語言在某些情況下可能有助於消除治療性輸注實驗室培養的細胞的需求。正確的化學線索甚至可能恢復老年患者細胞的活力。潛在的好處很多,但也存在危險。
為了看到好處,考慮一下過度鍛鍊後肌肉疼痛的後果。當單個肌肉細胞發出求救訊號時,會釋放化學訊號。幹細胞會立即開始修復工作,前往肌肉纖維中的微小撕裂部位。
今年年初,一種新發現的名為Delta的蛋白質被認為可以使小鼠的肌肉構建幹細胞恢復活力。斯坦福大學的托馬斯·蘭多領導的一個小組將老鼠和幼鼠配對,連線它們的迴圈系統,以便老鼠的血管中流淌著幼鼠的血液。蘭多發現,幼鼠血液中的某些物質,據說是Delta蛋白質,使老鼠的幹細胞恢復了年輕時的活力水平。
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過去,研究人員透過實驗性基因療法成功地在動物體內再生了肌肉組織,該療法輸送了一種不同的蛋白質,稱為胰島素樣生長因子-1(IGF-1)。(事實上,實驗效果非常好,以至於引發了人們的擔憂,即未來的運動員會進行“基因興奮劑”。)IGF-1既能觸發幹細胞活動,當其訊號被放大時,還能從遠處召喚幹細胞到受傷部位。因此,一些研究人員認為,一劑IGF-1可以啟動已經迴圈在血液中或隱藏在心臟內的幹細胞的修復,而無需移植幹細胞來再生心臟病發作損傷的組織。只要科學家能夠了解哪些訊號能召喚正確的幹細胞來執行任務,類似的方法可能在許多器官或組織中起作用。
但更重要的是,要知道如何在修復完成後關閉幹細胞。近年來,幹細胞研究中較黑暗的啟示之一是與某些型別的癌症有關。已知至少有一種白血病是由骨髓幹細胞異常引起的。現在也懷疑某些腦癌、胃癌和乳腺癌是由惡化的幹細胞觸發的。
一種理論認為,當通常處於休眠狀態的幹細胞陷入傷口修復模式時,可能會發生這種情況。保持啟用狀態過久會使幹細胞容易發生基因突變,然後它們可能會變成生物學上的噩夢:一種具有幹細胞增殖能力的流氓癌細胞。
然而,研究人員已經找到了將幹細胞/癌細胞連線轉化為患者優勢的方法。在動物實驗中,幹細胞的歸巢本能已被用來將“自殺基因”輸送到腫瘤細胞,而不會傷害正常組織。癌症和幹細胞的物理相似性最近還導致了一種機械測試,可以更容易地在人的血液中找到這兩種型別的細胞。當然,為了開啟患者自身的治癒能力而廣泛嘗試解析幹細胞的訊號語言,也可能會揭示關閉腫瘤細胞的命令。