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      新技術(shù)用重編程的皮膚細(xì)胞治愈傷口
      
			
      
				2018-12-23 19:08:05
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      患有嚴(yán)重?zé)齻?，褥瘡或糖尿病等慢性疾病的人有發(fā)展為皮膚潰瘍的傷口的風(fēng)險，皮膚潰瘍可延伸到多層皮膚。
      

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      除了非常疼痛外，這些傷口還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的，有時致命的感染或截肢。通常，通過手術(shù)移植現(xiàn)有皮膚來覆蓋傷口來治療這些潰瘍。然而，當(dāng)潰瘍特別大時，移植足夠的皮膚可能具有挑戰(zhàn)性。在這種情況下，研究人員可以從患者身上分離出皮膚干細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)它們并將它們移植回患者體內(nèi)。但該過程耗時，對患者有風(fēng)險，并且不一定有效。
      

      單獨(dú)糖尿病的急劇上升表明迫切需要開發(fā)治療皮膚潰瘍的新的有效方法。我在Salk研究所的實(shí)驗(yàn)室專注于開發(fā)基于干細(xì)胞的方法，將細(xì)胞從一種類型“重新編程”到另一種類型，以用于再生醫(yī)學(xué)。
      

      在Nature雜志的一篇報道中，我們描述了一種新技術(shù)，通過將受傷細(xì)胞重新編程為類干細(xì)胞狀態(tài)，將開放性傷口中天然存在的細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為新的皮膚細(xì)胞，其中細(xì)胞恢復(fù)到較早的狀態(tài)，更靈活的狀態(tài)，他們可以發(fā)展成不同的細(xì)胞類型。
      

      我的實(shí)驗(yàn)室博士后研究員，Masakazu Kurita，有整形外科的背景，知道傷口愈合的關(guān)鍵步驟是干細(xì)胞樣細(xì)胞 - 基底角質(zhì)形成細(xì)胞 - 從附近未受損的皮膚 - 遷移到傷口。
      

      基底角質(zhì)形成細(xì)胞是許多不同類型皮膚細(xì)胞的前體。但皮膚潰瘍等大而嚴(yán)重的傷口不再有任何基底角質(zhì)形成細(xì)胞。此外，當(dāng)這些傷口愈合時，在該區(qū)域中繁殖的細(xì)胞(稱為間充質(zhì)細(xì)胞)主要涉及閉合傷口和炎癥，但它們不能重建健康的皮膚。
      

      我們希望將這些間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為基底角質(zhì)形成細(xì)胞，而不是將它們從體內(nèi)取出。
      

      為此，我們比較了兩種細(xì)胞類型中不同蛋白質(zhì)的水平，以找出區(qū)分它們的原因，并找出我們需要改變的內(nèi)容，以便將一種細(xì)胞類型重新編程為另一種細(xì)胞類型。
      

      我們鑒定了55種蛋白質(zhì)，我們稱之為“重編程因子”，它們可能參與確定和維持基底角質(zhì)形成細(xì)胞的細(xì)胞特性。我們對每個潛在的重編程因子進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，并將列表縮小到四個因子，這些因子將在培養(yǎng)皿中體外轉(zhuǎn)化間充質(zhì)細(xì)胞為基礎(chǔ)角質(zhì)形成細(xì)胞。然后這些角質(zhì)形成細(xì)胞形成健康新皮膚中存在的所有細(xì)胞。
      

      然后，我們測試了這四種因素的功效，以治療小鼠的皮膚潰瘍。在我們將含有這四種因子的局部溶液直接涂抹在潰瘍上18天后，我們看到愈合發(fā)生了。這四個因素將傷口中的間充質(zhì)細(xì)胞重新編程為角質(zhì)形成細(xì)胞，然后生長為構(gòu)成健康皮膚，閉合和愈合瘡的許多細(xì)胞類型。即使在大的潰瘍中，這些細(xì)胞也會繼續(xù)生長并與周圍的皮膚結(jié)合。當(dāng)我們在3個月和6個月后檢查小鼠時，我們發(fā)現(xiàn)新生成的細(xì)胞就像健康的皮膚一樣。嚙齒動物皮膚愈合不同于人體皮膚，因此沒有可見的疤痕組織，盡管它應(yīng)該在那里。需要進(jìn)一步的工作來確保這種方法的安全性，特別是在更長的時間內(nèi)，但作為概念的初步測試，
      

      對話
      

      我們樂觀地認(rèn)為，我們的方法代表了整個三維組織(如皮膚)的體內(nèi)再生原理的初步證明，而不僅僅是單個細(xì)胞類型。除了傷口愈合，我們的方法可用于修復(fù)皮膚損傷，抵抗衰老的影響，并幫助我們更好地了解皮膚癌。
      

      Juan Carlos Izpisua Belmonte，Salk生物研究所基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)室教授，加州大學(xué)圣地亞哥分校細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)兼職教授
      
			

			
        
      
			
      
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