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只有约1%的皮肤细胞能够被成功“重编程”。科学家们认为

来源:未知 作者:admin 人气: 发布时间:2018-12-10
摘要:科学家们将这一技术命名为“飞行数据记录仪”(flight data recorder),而一些行业专家将它比喻为细胞发育的“黑匣子”。该研究成果于12月5日发表在国际著名期刊Nature杂志上。图片来源
科学家们将这一技术命名为“飞行数据记录仪”(flight data recorder),而一些行业专家将它比喻为细胞发育的“黑匣子”。 该研究成果于12月5日发表在国际著名期刊Nature杂志上。 图片来源:Nature 01、细胞重编程与再生医学 据介绍,“飞行数据记录仪”能够揭示细胞从一种类型变成另一种类型经历了怎样的过程。 这有什么用呢? 回答这个问题前,先与大家谈谈“细胞重编程”和“再生医学”。 细胞重编程也是一种技术,简单的说,保亭新闻网 就是利用一些手段将一种细胞(如皮肤细胞)转变为另一种细胞(如肝脏细胞)。 不过,目前这种技术的效率并不高。举例来说,当研究人员想将皮肤细胞“重编程”为肠道细胞时,只有约1%的皮肤细胞能够被成功“重编程”。 科学家们认为,哪些细胞能够按照预期变成他们想要的细胞,这似乎是个随机的过程,他们还无法实现精准控制。 那么,如何提高细胞重编程的效率和准确率呢?前提就是要弄清楚,一种细胞变成另一种细胞究竟经历了怎样的过程。在这之后,科学家们就可以想办法,让“起点细胞”严格按照这样的过程,一步步变成他们想要的“终点细胞”。 接着,科学家们可以将这些细胞培养成他们想要的人体组织和器官,用于测试药物疗效或者移植治疗。这也就是“再生医学”。 02、“黑匣子”技术 华盛顿大学的Samantha A. Morris博士是上述“飞行数据记录仪”的主要开发者。 研究团队的初衷是,想要设计一款工具,能够揭示将一种细胞“重编程”为不同类型的其它细胞需要怎样的具体条件。 据介绍,这项“黑匣子”技术利用了一种病毒的自然特性,该病毒会将微小的、被称为“CellTags”的DNA条形码插入到细胞中。当细胞分裂时,独特的条形码会被传递给所有的后代细胞。 在为期28天的细胞重编程过程中,新的条形码会在几个设定好的时间点不断加入,同时,科学家们也会利用单细胞RNA测序技术对各个时间点的细胞样本进行分析,看看它们在到达这个时间段时发生了怎样的变化。 最终,通过整合各个时间节点的数据,科学家们可以完整了解整个细胞“重编程”过程发生了什么。 Morris博士认为,当他们确定了保证“起点细胞”能够成功被重编程的各种初始条件,就能以更高的效率获得他们想要的“终点细胞”。如果达到最理想的状态,也就是100%的效率,这对再生医学领域将是真正令人兴奋的突破。 03、效率大大提升 事实上,科学家们已经找到了一个提高细胞重编程效率的关键条件——激活细胞中1个名为Mettl7a1的基因。这能使“起点细胞”重编程为“终点细胞”的可能性提高3倍。 在这项研究中,他们将小鼠皮肤细胞进行了“重编程”,使它们变成了“诱导内皮祖细胞”。这种细胞可以分化成肝脏细胞和组成小肠的细胞。 Morris博士称,他们希望最终能培育出“迷你肠道”,以帮助研究患有短肠综合症的早产儿。 短肠综合症会导致肠内组织死亡,为了阻止这种损伤,一些婴儿需要通过手术切除那部分肠道,这会导致婴儿失去吸收营养的能力。如果能利用人体细胞培养出“替代肠道”,这将是一个惊人的进步。 04、揭秘肿瘤形成过程 科学家们已经为这项“黑匣子”技术申请了专利。世界各地的很多研究团队表示了对这项新技术的浓厚兴趣。 一些科学家们正在利用该技术研究癌症,
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