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  • 發布時間:2010-05-07 00:00 原文鏈接: 科學家發現控制哺乳動物組織再生關鍵基因

    單個基因原來是控制哺乳動物組織再生的關鍵調控因子,圖為小鼠組織再生過程。

      與海綿、扁形蟲、水螅和蠑螈這些動物界的肢體再生冠軍不同,哺乳動物缺乏附肢再生的能力。如今,一項在實驗室小鼠中進行的新研究,利用這項“絕技”的一個罕見例外證明了一種腫瘤抑制因子能夠作為哺乳動物體內的再生能力關鍵調控因子。

      一些小鼠的與眾不同之處在于,如果它們的耳朵上被刺了個小洞,這些嚙齒動物能夠通過一種再生過程來使傷口愈合。與形成疤痕組織不同的是,傷口的治愈過程始于一種胚基——能夠發生細胞增殖和去分化的一種結構——的形成。然而迄今為止,為什么這種附肢再生僅僅會發生在這些被科學家稱為“醫療者”的小鼠中卻依然是個未解之謎。

      美國賓夕法尼亞州費城Wistar研究院的Khamilia Bedelbaeva和同事發現,來自一種“醫療者”小鼠的細胞,也就是所謂的MRL細胞,具有一種不尋常的細胞循環表型,即細胞能夠在G2和M階段之間的邊界上積聚。這條能夠增加細胞增殖潛能的G2/M斜線在包括從水螅到哺乳動物肝細胞的其他再生體系中也曾被發現。連同細胞凋亡標記水平的增加,與來自野生型小鼠的細胞相比,MRL纖維原細胞還表現出了脫氧核糖核酸(DNA)損傷及修復水平的增加。

      哺乳動物腫瘤抑制因子p21是一種DNA損傷響應以及細胞循環的調節物。那么這種蛋白質是否也是哺乳動物再生過程的一個關鍵調節因素呢?研究人員發現,在“醫療者”小鼠的MRL細胞中,p21的表達是缺失的。除此之外,通過刪除細胞周期蛋白—依賴激酶抑制劑1A(CDKN1A)——一種編碼p21的基因,能夠將非“醫療者”小鼠轉化為“醫療者”小鼠,這證實了在小鼠中,p21是一種再生能力的反向調節因素。研究人員在最近出版的美國《國家科學院院刊》上報告了這一研究成果。

      Bedelbaeva推斷,在“醫療者”小鼠中提高增殖潛能并伴隨更高水平的凋亡,將使得細胞分化得以迅速發生,同時不必面臨發展出腫瘤的風險,從而促進了再生過程。研究人員希望,這些新的發現或許將最終在臨床試驗中給出刺激人體再生能力的方法。

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