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胚胎基因或能修复老化组织实验鼠变身“金刚狼”

作者:佚名 文章来源:本站原创 点击数:537 更新时间:2016-12-18 上午 01:24:17

实验鼠变成了“金刚狼”

——一种基因可加速成体组织的再生修复

看过好莱坞电影《X战警》的人都会对“金刚狼”这一角色印象深刻,这位变种人的两只前臂可以伸出无比坚硬的利爪,并且拥有超强的自愈能力。现在,这种“超能力”被赋予了实验鼠。据每日科技(dailytech)网站近日报道,美国科学家发现,原本被设计为发展出肿瘤的幼年转基因小鼠非但没有患上癌症,反而变得体型巨大、毛发深长,定期修剪的指甲也会很快重新长出来。而这一切都只因为小鼠携带了一种名为Lin28的基因,该基因表达为蛋白质Lin28a。

Lin28a通常只在发育的胚胎中产生,在成体中丧失活性,由于其与干细胞的功能以及癌症有关,因而颇受科学家的关注。发表在11月7日《细胞》杂志上的这项最新研究表明,这种蛋白质可以提高组织的修复能力——即使是在成体中。实验中的转基因小鼠终生都可以产生Lin28a,它们的毛发以快于正常的速度在生长,耳朵上的刺伤也几乎完全愈合了。

“这个基因的微小变化能够对一个复杂的组织再生产生深远的影响,这令我们非常震惊。”研究报告的作者之一、得克萨斯大学西南医学中心的细胞生物学家朱浩(音译)说。

利用胚胎基因来重启细胞,这在以前的研究中并不鲜见。该领域最重大的突破就是培育出诱导多能干细胞(iPS细胞)——通过激活一组基因,得到的细胞能够重返类胚胎状态。但这项最新研究显示,这种去老化的改变不仅可以出现在培养细胞中,也能出现在机体已发育成熟的组织内。这说明,老化的组织也有可能恢复年轻状态。

“你的身体知道自己处于哪个年龄,这种认知是通过基因来调节的。”朱浩说,“这一点有遗传调节器来控制。我们无法知道所有的调节器,但我认为Lin28a就是其中之一。”

不过,并非所有经研究人员用Lin28a测试过的组织都能获得额外的愈合能力,比如心脏的再生能力就没有得到提升。另外,一旦幼鼠进入青年期,修剪过的指甲尖没有再长回来,但其毛发以及耳朵的软骨和结缔组织仍在继续加速再生。

“有时候会行不通,这一点更有趣,因为它提出了一个问题:为什么会这样?”密歇根大学的丹尼尔·戈德曼说,他研究过Lin28a在斑马鱼视网膜再生过程中的作用。他怀疑,有些组织,比如心脏,可能拥有抵抗进入重启模式的机制。

尤其令人好奇的是,Lin28a是如何重置一个细胞的生物年龄的?科学家们研究得最多的是这种蛋白质对名为let-7的RNA分子的影响,let-7能够限制细胞增殖、促进成熟。但朱浩和他的同事发现,Lin28a也会影响细胞的新陈代谢。

研究报告的另一位作者、波士顿儿童医院的细胞生物学家吴世昌(音译)说,事实上,这种自愈效应涉及到新陈代谢,这才是最令人惊讶的结果。“大多数生物学家会觉得,需要一个特殊的因子来制造愈合的路径,但代谢是每个细胞都具有的。”他说。

吴世昌同时表示,这种想法距离实际医疗应用还有很长的路要走。大部分药物瞄准的是细胞表面的酶或者受体,而Lin28a两者都不是,它是一种位于细胞核内的RNA结合蛋白,常规药物很难以它作为标靶。此外,Lin28a对细胞有多种影响,目前还不清楚应该以哪一种影响为着力点。(记者陈丹综合外电)

《胚胎基因或能修复老化组织实验鼠变身“金刚狼”》相关参考资料:
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