逆转细胞，再造器官——麻省总医院发现诱导细胞转化为干细胞的关键

“为了解决这一问题，我们在几年前开发了一个系统，能将皮肤细胞转化为能自我更新的类干细胞的肌肉细胞，我们称之为诱导性肌源性祖细胞，或iMPCs。”——麻省总医院再生医学中心首席研究员Konrad Hochedlinger

麻省总医院的研究人员先前开发了一种将皮肤细胞转变为原始类肌肉细胞的配方，这种细胞可以在实验室中长久地保存而不失去成为成熟肌肉的潜力，现在他们发现了这种配方是如何工作的，以及它在细胞内引发了哪些分子变化。这项研究发表在《Genes & Development》(基因与发展)期刊上，其成果可以让临床医生培养生成与病人匹配的肌肉细胞，以帮助治疗肌肉损伤、与衰老有关的肌肉退化或肌肉萎缩症等疾病。

Konrad Hochedlinger博士

麻省总医院再生医学中心的首席研究人员

哈佛医学院医学教授

众所周知，一种名为MyoD的肌肉调节基因的表达足以直接将皮肤细胞转化为成熟的肌肉细胞；然而，成熟的肌肉细胞不会分裂和自我更新，因此它们不能被繁殖并用于临床目的。论文资深作者、麻省总医院再生医学中心的首席研究人员、哈佛医学院医学教授Konrad Hochedlinger博士表示：”为了解决这一问题，我们在几年前开发了一个系统，能将皮肤细胞转化为能自我更新的类干细胞的肌肉细胞，我们称之为诱导性肌源性祖细胞，或iMPCs。我们的系统能将MyoD与我们之前确定的三种促进细胞可塑性的化学物质结合在一起。”

在这项最新的研究中，Hochedlinger博士和他的同事发现了这种组合如何将皮肤细胞转化为iMPCs背后的细节。他们发现，虽然单独表达MyoD会使皮肤细胞具有成熟肌肉细胞的身份，但加入这三种化学物质后，皮肤细胞反而变成了更原始的，类似干细胞的状态。重要的是，iMPCs在分子上与肌肉组织干细胞高度相似，而且从iMPCs衍生的肌肉细胞比单独用MyoD表达产生的肌肉细胞更加稳定和成熟。论文主要作者、麻省总医院研究员Masaki Yagi博士表示：”从机制上讲，我们的研究表明MyoD和这三种化学物质有助于去除DNA上的某些称为DNA甲基化的标记。DNA甲基化通常维持着特化细胞的特性，研究表明，它的去除是细胞获得肌肉干细胞能力的关键。”

Hochedlinger指出，该研究的结果可能适用于包括肌肉在内的其他涉及不同调节基因的各种组织类型。将这些基因的表达与本研究中使用的三种化学物质结合起来，可以帮助研究人员产生不同的干细胞类型，从而产生与身体的各种器官功能密切相关的组织。

关于美国麻省总医院

麻省总医院成立于1811年，是哈佛医学院最初设立且规模最大的教学医院。我们拥有全美最大的以医院为基础的研究项目，同时也是美国国立卫生研究院研究资金最大的接受者，我们的研究项目横跨医院的20多个临床部门和中心。麻省总医院可以为几乎每一个专科和次专科、内科和外科领域提供精准的诊断和治疗。我们的六个多学科护理中心以癌症、消化系统疾病、心脏病、神经内科、血管医学和创伤中心的创新而闻名世界。另外麻省儿童总医院提供全面的小儿保健服务，从初级护理到运用尖端疗法诊治复杂和罕见的疾病。麻省总医院连续多年被《美国新闻与世界报道》评为美国最顶级医院之一，也是唯一一家在所有16项专科排名中均获得名次的医院。在接受评估的近5000家医院中，麻省总医院自1990年评选举办开始便一直占据荣誉榜顶级医院之列。

参考原文链接：

https://www.massgeneral.org/news/press-release/New%20insights%20on%20mechanism%20that%20could%20help%20treat%20muscle-related%20diseases

Genes & Development：Dissecting dual roles of MyoD during lineage conversion to mature myocytes and myogenic stem cells (cshlp.org)

编辑：李丽