《Nature》子刊:科学家发现一种特殊的“干细胞”,对DNA修复有效

  前沿技术:2017年11月,NatureMethods杂志在网上刊登一篇名为”Isolationand3DexpansionofmultipotentSox9+mouselungprogenitors”的文章,结果表明,一种新型的干细胞能够同时分化成气管和肺泡细胞。

《Nature》子刊

  对很多终末期肺疾病患者来说,只有肺移植才能替代。但是,科学家们到目前为止没有成功地进行这种移植(将新的肺细胞移植到受损的肺部)。本文作者,斯坦福干细胞生物学和再生医学研究所的研究员KyleLoh希望这项研究能取得一些突破。

  该研究组从小鼠肺中分离出这种“多能干细胞”,它能在气管和肺泡内产生对应的细胞。这种干细胞最具代表性的特点是表达蛋白标记Sox9。

  结果显示,在6个月的时间里,每只老鼠的肺干细胞可以从一个细胞中扩增出1000亿个干细胞,这是以前无法达到的。然后,研究者将这些干细胞注射到小鼠的肺中(受到多种毒素的损伤)。实验结果表明,它们能修复受损的组织,分化成多种不同的体细胞,重塑健康的肺。

  新加坡基因组研究所研究员BingLim总结说:“我们可以培养出大量的多功能的肺干细胞,并且可以再生出气管,肺泡组织,这是肺再生医学的一个关键步骤。

  在肺干细胞方面,哈佛大学的科学家们发现一种可食用的干细胞,即NAD+前体细胞NMN,这种物质对受损的DNA具有积极的修复作用。

  事实上,回到2015年,一位瑞典-英国医学家TomasLindahl及其研究小组发现,NMN具有DNA修复功能,同样因为他们对NMN修复DNA机制的研究而获瑞典皇家学会授予诺贝尔化学奖;

  科学家们相信基因信息是保护健康或通向疾病之门,而DNA携带着一切遗传信息。NMN对染色体(包括DNA)的保护修复功能,NMN能修复端粒,维持DNA及基因信息,保证细胞内DNA和基因信息的稳定、完整,不会引起DNA损伤。

  DNA分子具有遗传特性,并且在细胞分-裂解时可以自我复制,从而指导身体的所有活动,但是体内的DNA会随时受到外源和内源物质(如活性自由基)的攻击,同时每次复制DNA时,DNA就会出现随机错误。但为什么大多数细胞内的DNA分子不会因此变得混乱而仍然能够正常稳定地工作?由于人体拥有一整套DNA修复机制,可以持续地监控基因组,及时修正修复受损DNA,从而让细胞保持正常的代谢。

  NMN修复端粒保证了细胞中DNA和遗传信息的稳定、完整。在一对染色体的两端,在进行复制时,每一次染色体末端DNA(端粒)的丢失,或者外源物质损害端粒,使端粒不能再缩短,细胞因不能分裂而死亡。在NMN的DNA修复功能研究中发现,NMN能保持端粒长,进而修复DNA,但NMN在人体内的含量亦随年龄而降低。这是我们单独从食物中获取的物质,因此我们需要通过其他途径来获取。