細胞重塑——拓展代謝病治療手段
- 發佈時間：2015-06-11 05:46:29 來源：經濟日報 責任編輯：羅伯特
什麼是細胞命運變化中的細胞重塑？
細胞的本意是“小房間”：成體細胞猶如一個具有特定功用的房間，其內的器具構造決定了它是居家、辦公還是商鋪；而胚胎幹細胞則更像是一個空房間，可根據需要把它改造做任何用途。細胞重塑是成體細胞重編程為胚胎幹細胞的過程，如同把原有房間裏的器具構造清空，只留下最基本的設施。
中國科學家近期發現了重編程中細胞重塑的關鍵作用和調節機制，該發現將拓展人們對相關代謝疾病的認識，並導向新的治療手段。這一發現是中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院裴端卿和秦寶明實驗組的科研人員作出的。5月18日，國際著名學術期刊《自然-細胞生物學》線上發表了他們的最新研究成果，該研究發現，細胞重塑是重編程早期的必須事件，它來自重編程因子關閉mTORC1，而mTORC1關閉引發的自噬激活則阻礙重編程的發生。
2006年日本科學家成功建立誘導多能幹細胞（iPS細胞）技術，簡便地實現了成體細胞逆轉為具有多種分化潛能的類似胚胎幹細胞狀態的iPS細胞，徹底叩開了再生醫學的大門。然而該技術距離大規模應用，依然在“品質”和“安全”兩個主要方面存在問題。過去幾年來，科學家們的研究主要集中在細胞核內的基因表達調控上，而對細胞質中發生了哪些轉變則了解甚少。有研究發現，自噬（細胞在饑餓等脅迫條件下主動降解自身細胞質組分的過程）通過降解線粒體在重編程早期發揮關鍵作用。裴端卿和秦寶明實驗組的研究發現，在重編程早期的隨機階段，自噬被強烈激活。
出乎意料的是，自噬的激活對重編程非但不是必須，反而起阻礙作用。重編程在自噬缺失的細胞中不僅效率更高，而且獲得的iPS細胞具有正常的多能性。研究人員進一步發現，實際上mTORC1的關閉是細胞重塑發生的關鍵原因，其持續開啟則阻斷細胞重塑、線粒體代謝轉變以及重編程的發生。這一研究不僅闡明瞭重編程中細胞重塑的關鍵作用和調節機制，而且將拓展人們對糖尿病、癌症及神經退行性疾病等相關代謝疾病中細胞重塑如何影響細胞命運的認識，為尋找新的治療手段提供有力依據。
