美國物理組織網(wǎng)(Phyorg.com)2011年12月2日報(bào)道,，加州大學(xué)洛杉磯分校牙醫(yī)學(xué)院研究人員在研究如何利用干細(xì)胞再生牙齒組織過程中發(fā)現(xiàn)一種方法將人表皮最常見的皮膚細(xì)胞類型轉(zhuǎn)變?yōu)楹懈杉?xì)胞類似特征的細(xì)胞,。
稱作角蛋白形成細(xì)胞(keratinocyte)的皮膚細(xì)胞組成皮膚最外層，能夠從丟棄的皮膚組織或活組織檢查樣品中獲取并培養(yǎng),。
這一研究結(jié)果發(fā)表在得到同行評鑒的《生物化學(xué)期刊》(Journal of Biological Chemistry)2011年11月4日那期雜志上,，可能對那些內(nèi)源性干細(xì)胞來源有限的個(gè)人而言是有益的。
稱作∆Np63α的基因在再生不同組織細(xì)胞時(shí)高度表達(dá),。研究人員發(fā)現(xiàn)將∆Np63α基因?qū)肫つw角蛋白形成細(xì)胞中讓它們喪失皮膚細(xì)胞的特征，去分化為間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells, MSCs)樣細(xì)胞---去分化的細(xì)胞能夠自我更新同時(shí)又能夠分化產(chǎn)生不同組織的特化細(xì)胞,。
間充質(zhì)干細(xì)胞可能作為體內(nèi)修復(fù)系統(tǒng),，能夠更新細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)組織再生和穩(wěn)態(tài)平衡,，因而人們當(dāng)前正在研究它們的許多再生性治療功能,。
將角蛋白形成細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)殚g充質(zhì)樣細(xì)胞涉及一種上皮細(xì)胞間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition)過程。這是第一篇研究證實(shí)在人皮膚角蛋白形成細(xì)胞中基因∆Np63α啟動(dòng)這一過程,，同時(shí)已轉(zhuǎn)化的細(xì)胞獲得多能性干細(xì)胞特征,。
因?yàn)?#8710;Np63α轉(zhuǎn)化的皮膚細(xì)胞誘導(dǎo)后獲得間充質(zhì)和干細(xì)胞特征，所以研究小組將它們命名為“誘導(dǎo)性間充質(zhì)干細(xì)胞(induced mesenchymal stem cells, iMSCs)”,。特別的是,，研究人員證實(shí)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中能夠讓iMSCs形成骨樣組織或者變成脂肪組織。
研究小組成員Mo K. Kang博士說,，這一發(fā)現(xiàn)對人體健康有非常重要的作用,。Kang說，“因?yàn)榭赡苤恍璨扇〔∪似つw組織的一小片鉆孔活組織檢查樣品就可得到iMSCs,，而且皮膚細(xì)胞是容易獲取的病人特異性的干細(xì)胞來源,，能夠用于再生性研究和治療。”
基于干細(xì)胞的療法當(dāng)前正在開發(fā)當(dāng)中以便治療諸如心臟病,、糖尿病,、神經(jīng)元紊亂和肝病之類的退化性疾病。這些疾病多數(shù)與衰老非常相關(guān)聯(lián),。在衰老過程中,，在不同組織---如骨髓、脂肪組織,，和某些情形下的牙齒組織如牙髓---發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性間充質(zhì)干細(xì)胞喪失了它們的再生性潛能,。
Kang說，“即便是從老年的病人中獲得的iMSCs也可能保持著它們的干細(xì)胞特征,。在這些情形中,，這種新方法可能是有用的，特別是對老年病人或者內(nèi)源性干細(xì)胞治療能力有限的個(gè)人而言。”
該研究共同作者No-Hee Park,博士說,，“這項(xiàng)研究的焦點(diǎn)在于利用成體干細(xì)胞來再生牙齒組織,，如牙髓和牙周韌帶，這些發(fā)現(xiàn)很可能導(dǎo)致進(jìn)一步開發(fā)多種基于細(xì)胞的療法,。”(生物谷Bioon.com：towersimper編譯)
doi:10.1074/jbc.M111.244939
PMC:
PMID:
Np63α Protein Triggers Epithelial-Mesenchymal Transition and Confers Stem Cell Properties in Normal Human Keratinocytes
Ju-Eun Oh, Reuben H. Kim, Ki-Hyuk Shin, No-Hee Park, and Mo K. Kang
p63 is a p53 family protein required for morphogenesis and postnatal regeneration of epithelial tissues. Here we demonstrate that Np63α, a p63 isoform lacking the N-terminal transactivation domain, induces epithelial-mesenchymal transition (EMT) in primary human keratinocytes in a TGF-β-dependent manner. Rapidly proliferating normal human epidermal keratinocytes (NHEK) were infected with retroviral vector expressing Np63α or empty vector and serially subcultured until replicative senescence. No phenotypic changes were observed until the culture reached senescence. Then the Np63α-transduced cells underwent morphological changes resembling mesenchymal cells and acquired the EMT phenotype. Treatment with exogenous TGF-β accelerated EMT in presenescent Np63α-transduced cells, whereas the inhibition of TGF-β signaling reversed the EMT phenotype. TGF-β treatment alone led to growth arrest in control NHEK with no evidence of EMT, indicating that Np63α altered the cellular response to TGF-β treatment. Np63α-transduced cells acquiring EMT gained the ability to be differentiated to osteo-/odontogenic and adipogenic pathways, resembling mesenchymal stem cells. Furthermore, these cells expressed enhanced levels of Nanog and Lin28, which are transcription factors associated with pluripotency. These data indicate that EMT required Np63α transduction and intact TGF-β signaling in NHEK.
