每个细胞都有相同数量的基因,在发育初期细胞可以透过选择性开关基因来改变外观及功能,这也是为什么细胞重编程(Cellreprogramming)被认为具有帮助身体自我再生的潜力,然而目前重编程的低效率阻碍了这项技术从实验室走向临床应用。
在《NatureCommunications》发表的新研究中,美国加州桑福德-伯纳姆普利比斯医学研究院(SanfordBurnhamPrebysMedicalDiscoveryInstitute)团队发现一组蛋白质可能隐藏着细胞重编程的秘密,为实现再生医学愿景更迈进一步。
心肌梗塞(Myocardialinfarction)会对人体造成严重危害,即使患者在心脏病发作后幸存,心脏仍可能受到长期损伤并增加往后发作的风险。在最新研究中,桑福德研究团队使用全基因组转录因子筛选(Genome-widetranscriptionfactorscreen)及多种验证,确定了ATF7IP、JUNB、SP7和ZNF207这四种合称AJSZ的转录因子(Transcriptionfactor)或有助解决问题。
研究人员发现,AJSZ这组蛋白质会促进细胞稳定性,并限制分化细胞的重编程潜力,在小鼠模型实验中,透过阻断AJSZ的活性,团队成功减少心脏病发后的小鼠模型心脏上的疤痕,并诱导整体心脏功能改善50%。
尽管这项研究主要集中在心脏细胞,但团队确定AJSZ对所有细胞类型都是通用的。研究人员认为,除了帮助心脏受损后愈合的医疗需求,这项发现也展现靶向AJSZ来治疗多种人类疾病上的应用潜力,是将生物学概念转化为真正疗法上迈出的重要一步。
团队的下一步是探索阻断AJSZ蛋白功能的不同方法,研究人员认为,目前最有希望的选择是运用小分子药物来阻断AJSZ活性,目标是以可控方式抑制这些蛋白质,确保只对特定细胞产生效果,团队计画在未来几个月里开始筛选潜力药物。随着研究持续,这项研究或将改变未来对心血管疾病、帕金森氏症(Parkinson’sdisease)和神经肌肉疾病等多种疾病的治疗方式。
参考资料:1.NatureCommunications,2023,https://doi.org/10.1038/s46-82.https://www.sbpdiscovery.org/news/heart-attack-study-could-change-game-regenerative-medicine