再生医学新进展!发现与细胞重编程相关蛋白质

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(Cell reprogramming)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《Nature Communications》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(Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute)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(Myocardial infarction)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-wide transcription factor screen)及多种验证,确定了 ATF7IP、JUNB、SP7 和 ZNF207 这四种合称 AJSZ 的转录因子(Transcription factor)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’s disease)和神经肌肉疾病等多种疾病的治疗方式。

参考资料:1. Nature Communications, 2023, https://doi.org/10.1038/s41467-023-37256-82. https://www.sbpdiscovery.org/news/heart-attack-study-could-change-game-regenerative-medicine

相关标签: 机器学习分类自闭症谱系障碍,将有助开启精准治疗标靶研究肝癌防治新策略?发现 ATF4 蛋白实际作用