我們體內(nèi)的成體細(xì)胞只能產(chǎn)生相同的細(xì)胞類型。例如，皮膚細(xì)胞不能產(chǎn)生肌肉細(xì)胞，而只能產(chǎn)生皮膚細(xì)胞。這限制了成體細(xì)胞在治療中的潛在用途。然而，在早期發(fā)育過程中，胚胎中的細(xì)胞有能力產(chǎn)生我們身體的所有細(xì)胞類型，包括干細(xì)胞。這種被稱為全能性的能力啟發(fā)了研究人員在實(shí)驗(yàn)室中通過細(xì)胞重編程尋找新的方法來概括全能性。
全能細(xì)胞有自己的速度
全能細(xì)胞具有許多特性，但我們還不知道所有這些特性。亥姆霍茲慕尼黑的研究人員現(xiàn)在有了一個新發(fā)現(xiàn)：“我們發(fā)現(xiàn)，在全能細(xì)胞(干細(xì)胞的母細(xì)胞)中，與其他分化程度更高的細(xì)胞相比，DNA 復(fù)制的速度不同。它比我們研究的任何其他細(xì)胞類型都要慢得多，”新研究的第一作者 Tsunetoshi Nakatani 說。
事實(shí)上，DNA復(fù)制是最重要的生物學(xué)過程之一。在我們的整個生命過程中，每次細(xì)胞分裂都會產(chǎn)生其 DNA 的精確副本，因此產(chǎn)生的子細(xì)胞攜帶相同的遺傳物質(zhì)。這一基本原則能夠忠實(shí)地繼承我們的遺傳物質(zhì)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，全能樣細(xì)胞的 DNA 復(fù)制速度也很低，科學(xué)家們可以在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)這些細(xì)胞。Tsunetoshi Nakatani 補(bǔ)充道：“這讓我們想到了一個問題：如果我們設(shè)法改變 DNA 復(fù)制的速度，我們能否改進(jìn)細(xì)胞重編程為全能細(xì)胞?”
更慢的速度，改進(jìn)的細(xì)胞重編程
在一項(xiàng)出色的實(shí)驗(yàn)工作中，研究人員確實(shí)觀察到減慢 DNA 復(fù)制速度——例如通過限制細(xì)胞用于 DNA 合成的底物——會提高重編程效率，即細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為另一種細(xì)胞類型的速率.
“這太神奇了，”該研究的負(fù)責(zé)人 Maria-Elena Torres-Padilla 說。“多年來，我們一直在研究全能細(xì)胞，以了解大自然如何使它們?nèi)绱穗y以置信地能夠產(chǎn)生我們身體的所有細(xì)胞類型。這是我們研究再生醫(yī)學(xué)方法的基本策略。這個新概念非常簡單，但非常重要，我們相信它是干細(xì)胞治療的巨大進(jìn)步。”
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