揭秘:用細胞重塑生命真的能夠“返老還童”?

A

    文章來源:科普中國

   (採訪專家:中科院上海生科院生化與細胞所副所長、細胞生物學國家重點實驗室主任朱學良,由中國細胞生物學學會推薦。文章部分內容選自中科院廣州生物醫藥與健康研究院網站)

   從人體尿液中提取穩定的多能幹細胞,並成功在小鼠體內培育出了人類的再生牙齒,這些科幻的情節正在實驗室中變為現實。《新聞聯播》日前報導了中國科學家在幹細胞研究方面的重大成果,向人們展示了幹細胞能夠“重塑”生命的巨大潛能。作為再生醫學領域的前沿科技,幹細胞技術正為造福人類健康不斷創造着希望。那麼,究竟什麼是細胞重塑呢?這項技術真的能夠使人“返老還童”嗎?

    1、什麼是細胞重塑?

   專家解答:細胞重塑(cell remodeling)就是通過人工手段把一種類型的細胞(比如成纖維細胞)變成另一種類型的細胞(如肝細胞或胚胎幹細胞)。cell本意是“小房間”,成體細胞猶如一個具有特定功用的房間,房間裏的器具構造決定了它是居家、辦公還是商鋪;而胚胎幹細胞則更像是一個空房間,根據需要你可以把它改造做任何用途。成體細胞重編程為胚胎幹細胞的過程如同把原有房間裏的器具構造清空,只留下一些最基本的設施,這就是細胞命運變化中的細胞重塑。

    2、哪些因素促使細胞重塑?

   專家解答:每種細胞的染色體上都有特定的表觀遺傳學修飾(如DNA甲基化、組蛋白乙酰化等),這些修飾決定了染色體(或者说基因組)上的哪些基因開啟,哪些關閉。因此,細胞重塑的關鍵在於使表觀遺傳學修飾發生相應的改變。影響重塑的因素很多,如轉錄因子、表觀遺傳修飾酶、p53信號通路等,前兩類是誘因,后者則可以看做是細胞的防範機制,因此抑制后者能促進細胞重塑。最近裴端卿他們的工作展示細胞自噬也是一個抑制因素,研究發現細胞重塑的發生實際上來自雷帕霉素靶蛋白復合物1的關閉,其持續開啟則阻斷細胞重塑、綫粒體代謝轉變以及重編程的發生。

   3、細胞重塑=返老還童嗎?

   專家解答:一般來说體細胞是有壽命的,而幹細胞理論上可以無限繁殖。因此,對於利用體細胞(如成纖維細胞)産生幹細胞(如誘導性多能幹細胞,即iPS細胞)的細胞重塑也許可以形象地理解為細胞的“返老還童”。而對於産生另一種體細胞(如肝細胞)的重塑,則産生的細胞同樣壽命有限。但無論是哪種情況,在個體水平上的“返老還童”均是不可能的。

    4、細胞重塑對治療糖尿病與癌症有哪些益處?

   專家解答:利用細胞重塑可以産生胰島細胞,可望用於治療糖尿病。在I型糖尿病患者體內,胰島β細胞被自體免疫反應所摧毀,患者必須注射胰島素來維持正常的血糖水平。而在II型糖尿病患者體內,胰島β細胞要麼不正常工作要麼數量減少。但人類β細胞在數量和可用性方面的局限,限制了該方面的研究。若能通過幹細胞産生無限的胰島β細胞,就能滿足衆多患者的需要,同時將成為幹細胞生物學應用到臨床治療工作中。但是這中間還有很多路要走,才有可能真正用於治療。至於癌症,則更不容易。

✍: Guest

2016-06-14, 902👍, 0💬