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iPSCs不僅對疾病模型有用的為重編程過程提供了新的見解

時間:2017-4-26閱讀:223
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iPSCs——從皮膚原代細胞制備而來的干細胞,可以轉化成身體中任何類型的細胞,從而*改變了生物醫學科學。它們有助于再生醫學和藥物發現的突破,從而超越了研究人員曾經想到的可能性。但是,就像任何新技術一樣,iPSCs也有需要改進的空間。例如,使用現有的技術,只有不到百分之一的成人皮膚細胞被重編程為iPSCs。
科學家們以一個非常不同的目標開始:制備一個細胞模型來研究進行性骨化性纖維發育不良(FOP)。這種極為罕見的遺傳性疾病,可導致肌肉、肌腱和韌帶轉化成骨質,因此綽號“石人綜合癥”。這種疾病是由ACVR1基因中的一個突變造成的,它能過度激活一個對于胚胎發育非常重要的原代細胞信號過程,并涉及一個稱為BMP的蛋白質。
令人驚訝的是,科學家們發現,與健康者相比,他們用來自FOP患者的細胞制備出的iPSCs細胞更多。他們認為,這是因為BMP信號可促進細胞更新——一個細胞復制的能力,并使它們保持在一個多功能的狀態,能夠成為任何類型的細胞。這兩個特征是干細胞的關鍵特性。為了證實他們的預感,研究人員阻止BMP信號通路,這會導致FOP患者細胞產生更少的iPSCs。相反,激活這個信號通路可產生更多的iPSCs。
山中伸彌以前的博士后YoheiHayashi博士說:“zui初,我們想建立一個FOP模型,也許可以幫助我們了解特定基因突變如何影響骨形成。我們驚奇地發現,來自FOP患者的細胞比來自健康人的細胞能夠更地重編程。我們認為,這可能是因為導致骨細胞增殖的相同途徑,也有助于干細胞再生。”
這項研究表明,一個自然發生的基因突變可提高iPSC生成的效率。用攜帶遺傳突變患者的原代細胞制備iPSCs不僅對疾病模型是有用的,而且也為重編程過程提供了新的見解。
 

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