Cell：地將成熟羊水細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)皮細(xì)胞

來自美國威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一種方法：利用羊膜穿刺術(shù)（amniocentesis）取得的診斷性的產(chǎn)前羊水細(xì)胞，對它們重編程為數(shù)量充足的和穩(wěn)定的內(nèi)皮細(xì)胞，而且所產(chǎn)生的內(nèi)皮細(xì)胞能夠再生受損的血管和修復(fù)受損的器官。

在這項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，這些羊水細(xì)胞經(jīng)過三種基因處理之后能夠被快速地重編程為上百萬個(gè)內(nèi)皮細(xì)胞---位于整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)膜上的細(xì)胞。這些新的內(nèi)皮細(xì)胞能夠像血液一樣被冷凍和儲存。需要修復(fù)血管的病人將能夠通過簡單注射來接受這些內(nèi)皮細(xì)胞。

論文通訊作者Shahin Rafii博士說，如果在未來的研究中得到證實(shí)的話，這種新的療發(fā)可能顯著性改善對與受損血管系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的疾?。òㄐ呐K病、中風(fēng)、諸如肺氣腫之類的肺病、糖尿病和創(chuàng)傷）的治療。

當(dāng)前，還沒有治療患有血管疾病的病人的方法。這些疾病的共同特征就是血管功能障礙，特別是作為血管構(gòu)建單元的內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生功能故障。Rafii博士之前開展過一系列轉(zhuǎn)化研究來證實(shí)血管中的內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生主動地參與器官維護(hù)、修復(fù)和再生的生長因子。他說，盡管受損的血管不能修復(fù)它們利用血液來滋養(yǎng)的器官，但是灌注新的內(nèi)皮細(xì)胞可能能夠修復(fù)。

論文共同作者Sina Rabbany博士說，“移植正常的正確設(shè)計(jì)的內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)物來替換功能障礙的內(nèi)皮細(xì)胞可能潛在地為很多病人提供一種新的療法。為了構(gòu)建出臨床上重要的組織，內(nèi)皮細(xì)胞能夠被組裝到孔狀的三維骨架中，并且一旦被注入病人的受損器官中，它們可能能夠形成真正的血管。”

論文*作者M(jìn)ichael Ginsberg博士在之前的研究中發(fā)現(xiàn)羊水細(xì)胞是細(xì)胞重編程的“金鳳花（Goldilocks）”。他說，羊水細(xì)胞提供恰到好處的條件來產(chǎn)生內(nèi)皮細(xì)胞。

但是為了作出這種發(fā)現(xiàn)，研究人員不得不知道如何重編程羊水細(xì)胞。為此，他們尋找胚胎干細(xì)胞用來分化為內(nèi)皮細(xì)胞的基因。Rafii博士研究團(tuán)隊(duì)鑒定出三種在血管發(fā)育期間表達(dá)的基因：ETV2、FLI1和ERG1。這三種基因都是E26（E-twenty six, ETS）轉(zhuǎn)錄因子家族的成員，而且已知這個(gè)蛋白家族調(diào)節(jié)細(xì)胞分化，特別是血管形成。

接下來，他們使用基因轉(zhuǎn)移技術(shù)來插入這三種基因到成熟的羊水細(xì)胞中，然后在一段短暫的關(guān)鍵時(shí)期之后，利用一種特異性的分子抑制劑來關(guān)閉其中的一種基因。引人注目的是，20%的這些羊水細(xì)胞有效地被重編程為內(nèi)皮細(xì)胞。Rafii博士說，“這是一個(gè)大的成就。這是因?yàn)楫?dāng)前的重編程成體細(xì)胞的策略只有不到1%的羊水細(xì)胞成功地被重編程內(nèi)皮細(xì)胞。”

Ginsberg博士說，“這些轉(zhuǎn)錄因子并不導(dǎo)致癌癥產(chǎn)生，而且利用人羊水細(xì)胞經(jīng)重編程后產(chǎn)生的內(nèi)皮細(xì)胞不是致癌性的，而且在未來被灌注到病人體內(nèi)中可能具有較大的安全性。”

作為這項(xiàng)研究的一部分，研究人員還證實(shí)通過將人羊水細(xì)胞重編程為內(nèi)皮細(xì)胞后，內(nèi)皮細(xì)胞被移植到小鼠受損肝臟中而能夠形成穩(wěn)定的、正常的和功能性的血管。Ginsberg博士說，“我們證實(shí)這些移植的內(nèi)皮細(xì)胞能夠產(chǎn)生*的生長因子來促進(jìn)肝細(xì)胞再生。”

這項(xiàng)技術(shù)的新穎之處在于利用10個(gè)羊水細(xì)胞，研究人員在幾周之內(nèi)培養(yǎng)出6百萬多個(gè)新的真正的內(nèi)皮細(xì)胞。當(dāng)把這些細(xì)胞被注射到小鼠中時(shí)，它們中的大多數(shù)能夠再生血管。令人關(guān)注的是，這些細(xì)胞在肝臟中產(chǎn)生新的血管，同時(shí)產(chǎn)生合適的生長因子而能夠潛在性地再生和修復(fù)受損的器官。

這些發(fā)現(xiàn)提示著其他的轉(zhuǎn)錄因子可能被用來將羊水細(xì)胞重編程為很多其他的組織特異性的細(xì)胞，如組成肌肉、大腦、胰島和身體其他部分的細(xì)胞.

詳細(xì)請看：Cell：地將成熟羊水細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)皮細(xì)胞