哺乳動(dòng)物通常并不能像諸如魚類和蜥蜴等其它脊椎動(dòng)物能有效再生器官，近日，一篇發(fā)表在國際雜志Cell Reports上題為“In vivo partial cellular reprogramming enhances liver plasticity and regeneration”的研究報(bào)告中，來自索爾克研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)了一種新方法或能部分重置肝臟細(xì)胞來使其變得更加年輕化，這或許就能幫助研究人員以比此前更為快速的速度來治愈受損的機(jī)體組織，相關(guān)研究結(jié)果表明，利用重編程的分子或能改善細(xì)胞生長，并誘發(fā)小鼠機(jī)體出現(xiàn)更好的肝臟組織再生過程。

細(xì)胞再生療法或有望比以往更加快速地恢復(fù)受損的肝臟組織。

圖片來源：Salk Institute

研究者Juan Carlos Izpisua Belmonte指出，我們非常高興能在修復(fù)損傷肝臟細(xì)胞上取得長足的進(jìn)步，因?yàn)槲磥斫K有一天，諸如此類手段或許能擴(kuò)展到替代整個(gè)器官，本文研究結(jié)果或能幫助開發(fā)治療多種疾病的新型療法，比如感染、癌癥、遺傳性肝病、諸如非酒精性脂肪性肝炎（NASH）等代謝性疾病。此前研究人員指出，稱之為“山中因子”（ Oct-3/4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的四種細(xì)胞重編程分子或能減緩機(jī)體的衰老過程并改善小鼠機(jī)體中的肌肉組織再生能力，在這篇最新研究中，研究人員利用山中因子來觀察是否其能增加肝臟的尺寸并改善其功能，同時(shí)還能延長小鼠機(jī)體的健康壽命，這一過程主要涉及經(jīng)成熟的肝臟細(xì)胞部分轉(zhuǎn)化為年輕狀態(tài)，從而促進(jìn)細(xì)胞的生長。

與機(jī)體大多數(shù)其它器官不同的是，肝臟在修復(fù)損傷組織上非常有效，為了闡明是否哺乳動(dòng)物組織再生能被增強(qiáng)，研究人員在小鼠肝臟模型中分析了山中因子的作用效果。目前該研究領(lǐng)域很多科學(xué)家們面對的問題就是如何控制改善細(xì)胞功能和恢復(fù)活力所需要的因子的表達(dá)，因?yàn)槠渲幸恍┓肿訒?huì)誘發(fā)細(xì)胞過度生長，比如在癌癥中發(fā)生的狀況，為了避免這種情況出現(xiàn)，研究者Izpisua Belmonte等人利用短期的山中因子步驟，即讓小鼠僅接受一天的治療，隨后通過定期采集樣本并密切監(jiān)測細(xì)胞在幾代中的分裂情況來追蹤部分重編程肝臟細(xì)胞的活性，即使在9個(gè)月后（大約相當(dāng)于動(dòng)物壽命的三分之一），也并沒有一只小鼠患有腫瘤。

圖片來源：https://www./cell-reports/fulltext/S2211-1247(22)00491-0?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2211124722004910%3Fshowall%3Dtrue

研究者說道，山中因子或許是一把雙刃劍，一方面，其具有潛能能增強(qiáng)損傷組織中肝臟的再生，但缺點(diǎn)是其可能會(huì)誘發(fā)腫瘤，我們非常高興地發(fā)現(xiàn)，這種短期的誘導(dǎo)步驟或許能產(chǎn)生良好的效應(yīng)，且并沒有壞處，即能改善機(jī)體損傷組織的再生但卻并不會(huì)出現(xiàn)癌癥。當(dāng)研究人員在實(shí)驗(yàn)室平民中研究這種重編程機(jī)制時(shí)又取得了第二項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，即名為Top2a的基因或許參與到了肝臟細(xì)胞的重編程過程中，且在短期的山中因子療法后期還會(huì)高度激活。Top2a能編碼拓?fù)洚悩?gòu)酶2a，后者是一種能幫助分解和重新連接DNA鏈的特殊酶類，當(dāng)研究人員阻斷該基因（能降低拓?fù)洚悩?gòu)酶2a的水平）表達(dá)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞重編程率會(huì)降低40倍，從而就會(huì)導(dǎo)致年輕細(xì)胞的數(shù)量大大減少，Top2a在這一過程中所扮演的確切角色目前仍然是科學(xué)家們所要研究的重點(diǎn)。

在研究人員完全理解細(xì)胞再生重編程方法背后的分子基礎(chǔ)之前，或許他們還有很多工作需要去完成，而這對于開發(fā)有效且通用的醫(yī)學(xué)治療手段，并逆轉(zhuǎn)人類疾病的效應(yīng)非常重要。綜上，本文研究結(jié)果表明，體內(nèi)肝臟特異性的4F表達(dá)或許能誘導(dǎo)細(xì)胞可塑性并抵消肝臟衰竭，這或許就揭示了，部分重編程效應(yīng)或許代表了一種能增強(qiáng)組織再生的新手段。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Tomoaki Hishida，Mako Yamamoto，Yuriko Hishida-Nozaki, et al. In vivo partial cellular reprogramming enhances liver plasticity and regeneration, Cell Reports (2022). DOI: 10.1016/j.celrep.2022.110730