作者:Deepak Srivastava 来源:《细胞》 发布时间:2010-9-28 15:40:20
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纤维细胞变成心肌细胞或成可能

 
一种三基因的混合物能够将心脏中普通的结构细胞转化为跳动的肌肉细胞。
 
(图片提供:M. Ieda等,《细胞》)
 
细胞生物学家有时看起来就像是现代的炼金术士。取而代之的是他们并非要把铅或稻草变成金子,而是将一类细胞转化为另一种更有用的细胞。如今,一个研究小组找到了一条途径,能够将非常普通的心脏细胞转化为受损心脏所缺失的细胞。
 
一颗健康的心脏是几类细胞的混合物,包括心肌细胞——负责跳动的肌肉细胞,心脏成纤维细胞——负责提供结构支撑并帮助所有心脏细胞在一起工作。当哺乳动物的心脏受伤后,例如心脏病发作,它便会形成以成纤维细胞而非心肌细胞为主的疤痕组织。正因如此,心脏便难以完全恢复其供血的能力。发育生物学家、美国加利福尼亚州旧金山市格拉德斯通心血管疾病研究所的心血管研究人员Deepak Srivastava及其同事寻思,一些有关细胞组成的神秘变化是否能够促使成纤维细胞变成心肌细胞。
 
研究人员使用了一种名为细胞重新编程的技术——已有人证明这种技术可以将一类细胞变成另一类细胞。他们向小鼠心脏成纤维细胞中嵌入了十多种基因的拷贝——这些基因已知在心脏的发育中扮演了一个角色,随后研究人员便观察是否有任何细胞表现出了心肌细胞的特征。在几轮实验之后,研究人员鉴别出有3种基因联合完成了这项使命。研究小组随后向在实验室中培育的心肌细胞中嵌入了这3种基因的额外拷贝,两周后,大约20%的细胞表现出了心肌细胞的特征——表达了肌肉细胞所特有的基因。而经过一个月的发育,这些经过重新编程的细胞开始收缩,就像跳动的心肌细胞那样。研究人员在8月6日出版的《细胞》杂志上报告了这一研究成果。并未参与该项研究的心脏干细胞研究人员、荷兰莱顿大学医学中心的发育生物学家Christine Mummery表示,这些重新编程的细胞无论外观还是作用都令人信服地与真正的心肌细胞一模一样。
 
然而这些细胞是否真的有助于修复一颗受损的心脏依然是一个未解决的问题。迄今为止,移植的由胚胎干细胞形成的心肌细胞并没有像希望的那样工作——新细胞似乎无法完全融入心脏组织。Srivastava指出,如果理想的话,研究人员将找到能够替代这个三基因混合物的小分子。这种分子能够直接适用于一颗受损的心脏,并将成纤维细胞转化为心肌细胞。他推测,这将带来更有效的修补手段。Mummery对此表示赞同。她说,在心脏中直接重新编程细胞“可能比移植更令人感兴趣”。Mummery表示,现在一个最重要的问题是相同的“炼金术”是否也对人的心脏细胞奏效。(来源:科学时报 群芳)
 
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