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美科學(xué)家首次證實(shí)物理特性可助細(xì)胞“返老還童”

佚名 2023-08-14 03:31:25

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)10月21日(北京時(shí)間)報(bào)道

,美國科學(xué)家首次證實(shí),在對(duì)成熟細(xì)胞進(jìn)行重新編程讓其回到類似胚胎狀態(tài)的“返老還童”過程中
,物理特性能取代某些化合物,顯著提升這一過程的效率
。新方法不僅可控性更高,副作用也更少。相關(guān)研究發(fā)表在今天出版的《自然?材料學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上

實(shí)驗(yàn)中

,加州大學(xué)伯克利分校的生物工程師在10微米寬
、3微米高平行溝槽的表面
,對(duì)從人體皮膚和老鼠耳朵中提取出的成纖維細(xì)胞進(jìn)行重新編程。當(dāng)將這些細(xì)胞在專門用于給細(xì)胞重新編程的“雞尾酒”中培育幾周后
,他們發(fā)現(xiàn),新方法讓成纖維細(xì)胞“返老還童”的數(shù)量是在一個(gè)平滑表面培育的5倍
。這一方法得到的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞能分化或發(fā)育成身體內(nèi)的任何細(xì)胞
,在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重大價(jià)值

英國科學(xué)家約翰?格登和日本醫(yī)學(xué)教授山中伸彌因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)成熟細(xì)胞可以重新編程為未成熟的細(xì)胞

,進(jìn)而發(fā)育成人體的所有組織
,獲得2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)
。科學(xué)家們認(rèn)為
,通過對(duì)人體細(xì)胞進(jìn)行重新編程,可以研究出診斷和治療疾病的新方法

但目前在細(xì)胞重新編程過程中

,科學(xué)家們一般會(huì)使用一個(gè)病毒或化合物
,將改變基因的蛋白質(zhì)引入成熟細(xì)胞內(nèi)
。該研究的主要作者、加州大學(xué)伯克利分校生物工程學(xué)研究生蒂莫西?唐寧說:“這些方法效率比較低下
,且某些強(qiáng)加的遺傳或化學(xué)操控可能會(huì)產(chǎn)生無法預(yù)期的影響。比如
,丙戊酸鈉能顯著改變細(xì)胞的表觀遺傳狀態(tài)
,也能導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)無法預(yù)料的變化
。很多人希望能另辟蹊徑
,對(duì)這種重新編程過程進(jìn)行改進(jìn)?div id="jfovm50" class="index-wrap">!?/p>

該研究的主要負(fù)責(zé)人

、該校生物工程學(xué)教授李嵩(音譯)表示:“我們的研究首次證明,生物材料的物質(zhì)特性能替代某些生物化學(xué)因子
;生物物理信號(hào)能變成細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)信號(hào),誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生改變
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!?/p>

以往

,就有研究證明,物理學(xué)和力學(xué)因素會(huì)影響細(xì)胞的命運(yùn)
,但其對(duì)表觀遺傳狀態(tài)和細(xì)胞重新編程有何影響并不清楚
。最新研究發(fā)現(xiàn)
,在做成微槽狀的生物材料上培育細(xì)胞會(huì)提升重新編程的質(zhì)量以及“返老還童”細(xì)胞的數(shù)量
,效率也可與丙戊酸鈉相媲美。

研究人員表示

,他們正在研究這一方法是否最終能在細(xì)胞的重新編程中替代丙戊酸鈉或其他化合物,以及這種生物物理因素是否有助于細(xì)胞重新編程成特定類型的細(xì)胞(例如神經(jīng)細(xì)胞等)

總編輯圈點(diǎn)

天才的想象

,還是不懈的努力
?到底是什么讓平行溝槽與細(xì)胞“返老還童”
,這兩件看似風(fēng)馬牛不相及的事,在科學(xué)家手中成為了不起的杰作
?總之,看過這則新聞
,如果不是驚訝
,就應(yīng)該是嘆服
。毋庸置疑
,成體細(xì)胞重編為干細(xì)胞在日后的醫(yī)學(xué)發(fā)展中,將發(fā)揮難以估量的重要作用
。但就目前而言,醫(yī)生和患者對(duì)它都有所顧忌――醫(yī)生發(fā)愁的是效率
,患者擔(dān)心的是副作用
。如今,美國科學(xué)家的研究
,一箭雙雕地干掉了這兩大障礙
,至少可以說是個(gè)不錯(cuò)的開始。換而言之
,這項(xiàng)諾獎(jiǎng)離臨床推廣又近了一步。

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