看過(guò)好萊塢電影《X戰(zhàn)警》的人都會(huì)對(duì)“金剛狼”這一角色印象深刻，這位變種人的兩只前臂可以伸出無(wú)比堅(jiān)硬的利爪，并且擁有超強(qiáng)的自愈能力?，F(xiàn)在,，這種“超能力”被賦予了實(shí)驗(yàn)鼠,。據(jù)每日科技（dailytech）網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道,，美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，原本被設(shè)計(jì)為發(fā)展出腫瘤的幼年轉(zhuǎn)基因小鼠非但沒(méi)有患上癌癥,，反而變得體型巨大,、毛發(fā)深長(zhǎng),，定期修剪的指甲也會(huì)很快重新長(zhǎng)出來(lái)。而這一切都只因?yàn)樾∈髷y帶了一種名為L(zhǎng)in28的基因,，該基因表達(dá)為蛋白質(zhì)Lin28a,。
Lin28a通常只在發(fā)育的胚胎中產(chǎn)生，在成體中喪失活性,，由于其與干細(xì)胞的功能以及癌癥有關(guān),，因而頗受科學(xué)家的關(guān)注。發(fā)表在11月7日《細(xì)胞》雜志上的這項(xiàng)最新研究表明,，這種蛋白質(zhì)可以提高組織的修復(fù)能力——即使是在成體中,。實(shí)驗(yàn)中的轉(zhuǎn)基因小鼠終生都可以產(chǎn)生Lin28a，它們的毛發(fā)以快于正常的速度在生長(zhǎng),，耳朵上的刺傷也幾乎完全愈合了,。
“這個(gè)基因的微小變化能夠?qū)σ粋€(gè)復(fù)雜的組織再生產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，這令我們非常震驚,。”研究報(bào)告的作者之一,、得克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的細(xì)胞生物學(xué)家朱浩（音譯）說(shuō),。
利用胚胎基因來(lái)重啟細(xì)胞,，這在以前的研究中并不鮮見(jiàn)。該領(lǐng)域最重大的突破就是培育出誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）——通過(guò)激活一組基因,，得到的細(xì)胞能夠重返類(lèi)胚胎狀態(tài),。但這項(xiàng)最新研究顯示，這種去老化的改變不僅可以出現(xiàn)在培養(yǎng)細(xì)胞中,，也能出現(xiàn)在機(jī)體已發(fā)育成熟的組織內(nèi),。這說(shuō)明，老化的組織也有可能恢復(fù)年輕狀態(tài),。
“你的身體知道自己處于哪個(gè)年齡,，這種認(rèn)知是通過(guò)基因來(lái)調(diào)節(jié)的。”朱浩說(shuō),，“這一點(diǎn)有遺傳調(diào)節(jié)器來(lái)控制,。我們無(wú)法知道所有的調(diào)節(jié)器，但我認(rèn)為L(zhǎng)in28a就是其中之一,。”
不過(guò),，并非所有經(jīng)研究人員用Lin28a測(cè)試過(guò)的組織都能獲得額外的愈合能力，比如心臟的再生能力就沒(méi)有得到提升,。另外,，一旦幼鼠進(jìn)入青年期，修剪過(guò)的指甲尖沒(méi)有再長(zhǎng)回來(lái),，但其毛發(fā)以及耳朵的軟骨和結(jié)締組織仍在繼續(xù)加速再生,。
“有時(shí)候會(huì)行不通,，這一點(diǎn)更有趣，因?yàn)樗岢隽艘粋€(gè)問(wèn)題：為什么會(huì)這樣,？”密歇根大學(xué)的丹尼爾·戈德曼說(shuō),，他研究過(guò)Lin28a在斑馬魚(yú)視網(wǎng)膜再生過(guò)程中的作用。他懷疑,，有些組織,，比如心臟，可能擁有抵抗進(jìn)入重啟模式的機(jī)制,。
尤其令人好奇的是,，Lin28a是如何重置一個(gè)細(xì)胞的生物年齡的？科學(xué)家們研究得最多的是這種蛋白質(zhì)對(duì)名為let-7的RNA分子的影響,，let-7能夠限制細(xì)胞增殖,、促進(jìn)成熟。但朱浩和他的同事發(fā)現(xiàn),，Lin28a也會(huì)影響細(xì)胞的新陳代謝,。
研究報(bào)告的另一位作者、波士頓兒童醫(yī)院的細(xì)胞生物學(xué)家吳世昌（音譯）說(shuō),，事實(shí)上,，這種自愈效應(yīng)涉及到新陳代謝，這才是最令人驚訝的結(jié)果,。“大多數(shù)生物學(xué)家會(huì)覺(jué)得,，需要一個(gè)特殊的因子來(lái)制造愈合的路徑，但代謝是每個(gè)細(xì)胞都具有的,。”他說(shuō),。
吳世昌同時(shí)表示，這種想法距離實(shí)際醫(yī)療應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走,。大部分藥物瞄準(zhǔn)的是細(xì)胞表面的酶或者受體,，而Lin28a兩者 都不是，它是一種位于細(xì)胞核內(nèi)的RNA結(jié)合蛋白,，常規(guī)藥物很難以它作為標(biāo)靶,。此外，Lin28a對(duì)細(xì)胞有多種影響,，目前還不清楚應(yīng)該以哪一種影響為著力點(diǎn),。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦的英文摘要
Cell doi:10.1016/j.cell.2013.09.059
Lin28 Enhances Tissue Repair by Reprogramming Cellular Metabolism
Ng Shyh-Chang， Hao Zhu,， T. Yvanka de Soysa,， Gen Shinoda， Marc T. Seligson， Kaloyan M. Tsanov,， Liem Nguyen,， John M. Asara， Lewis C. Cantley,， George Q. Daley
Regeneration capacity declines with age,， but why juvenile organisms show enhanced tissue repair remains unexplained. Lin28a， a highly conserved RNA-binding protein expressed during embryogenesis,， plays roles in development,， pluripotency， and metabolism. To determine whether Lin28a might influence tissue repair in adults,， we engineered the reactivation of Lin28a expression in several models of tissue injury. Lin28a reactivation improved hair regrowth by promoting anagen in hair follicles and accelerated regrowth of cartilage,， bone， and mesenchyme after ear and digit injuries. Lin28a inhibits let-7 microRNA biogenesis,； however,， let-7 repression was necessary but insufficient to enhance repair. Lin28a bound to and enhanced the translation of mRNAs for several metabolic enzymes， thereby increasing glycolysis and oxidative phosphorylation (OxPhos). Lin28a-mediated enhancement of tissue repair was negated by OxPhos inhibition,， whereas a pharmacologically induced increase in OxPhos enhanced repair. Thus,， Lin28a enhances tissue repair in some adult tissues by reprogramming cellular bioenergetics.
