陈根:放慢DNA复制速度,有利于干细胞分化

干细胞不仅仅是生物科研的珍贵资源,更是人类克服疑难杂症的终极想象。

文/陈根

干细胞,即在一定条件下可以分化成多种功能细胞,具有修复各种组织功能和再生器官的能力,也被医学界称为“万能细胞”。

不论是对于遗传病还是现代流行病,是神经系统、内脏器官,还是皮肤肌理,干细胞都被认为是一种极具潜力的新型“遗传性”资源。可以说,干细胞不仅仅是生物科研的珍贵资源,更是人类克服疑难杂症的终极想象。

与传统的治疗不同,干细胞的临床研究,往往直击那些棘手或疗效不佳的疑难杂病。其中,干细胞移植治疗是最为耳熟能详的干细胞治疗技术。干细胞移植通过将特定的干细胞移植到患者体内,重启病人机体自身的修复和再生能力。

并且,干细胞移植治疗的临床应用广泛,涉及血液系统疾病、神经系统疾病、免疫系统疾病、心血管系统疾病、消化系统疾病、抗衰老以及其他临床研究领域,这是其他任何一种药物都无法媲美的。

其中,胚胎干细胞来源于早期胚胎,具有很强的增值能力、分化能力,这种能力被称为全能性,它促使着研究人员在实验室中通过细胞重编程找到重现全能性的新方法。但目前,科学界对于全能干细胞还知之甚少。

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现在,慕尼黑亥姆霍兹的研究人员表示,他们对于全能干细胞有了一个新发现。研究人员发现,在全能性细胞中,DNA复制的速度与其他更分化的细胞不同。新研究的第一作者Tsunetoshi Nakatani表示:“它比我们研究的任何其他细胞类型慢得多。”

要知道,DNA复制是最重要的生物过程之一。在整个生命过程中,每次细胞分裂都会产生其DNA的精确拷贝,这样产生的子细胞就会携带相同的遗传物质。这一基本原则使我们的遗传物质得到忠实的继承。

基于此,研究人员却发现,在科学家可以在培养皿中培养的全能性细胞中,DNA复制的速度则很慢。Tsunetoshi Nakatani认为,如果他们设法改变DNA复制的速度,或许将有可能改善细胞重编程为全能细胞的情况?

因此,在一项实验工作中,研究人员确实观察到,放慢DNA复制速度——比如,通过限制细胞用于DNA合成的底物——会提高重编程效率,即细胞可以转换为另一种细胞类型的速度。

虽然目前看起来,干细胞的治疗技术并不成熟,但是由于其具有自我更新能力、多向分化潜能和高度增殖能力等多种生物学特性,依然被人们寄予了极高的治疗期望。这种希望的实现,或许将成为颠覆未来医学的一把重要的钥匙。

(本文仅代表作者观点,不代表百略网立场。)
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