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分子生物学



一种历史悠久的疾病居然能使肝脏再生!

2023-01-04分子生物学


  

       

麻风病是由麻风分枝杆菌引起的一种慢性传染病,是世界上最古老和最持久的疾病之一。它会影响皮肤、神经和粘膜,如果不及时治疗,可能会导致严重的毁容和残疾。然而,新的令人惊讶的研究表明,导致麻风病的细菌可能也有能力刺激成年动物肝脏的生长和再生,而不会造成损害或疤痕。科学家们发现,与麻风病有关的寄生虫可以重新编程细胞,使肝脏变大。

研究结果表明,有可能利用这一自然过程来恢复衰老的肝脏,并延长人类无病生活的时间,即健康寿命。也有可能利用这一过程来再生受损的肝脏,潜在地减少肝移植的需求,这是目前唯一有效的治疗肝脏严重损伤的人的方法。       

以前的研究通过产生干细胞和祖细胞来促进小鼠肝脏的再生——干细胞可以成为特定器官的任何类型的细胞——通过一种侵入性技术,通常会导致疤痕和肿瘤生长。为了克服这些有害的副作用,爱丁堡大学的研究人员建立在他们之前发现的麻风致病细菌麻风分枝杆菌的部分细胞重编程能力的基础上。

该团队与位于路易斯安那州巴吞鲁日的美国卫生与公众服务部合作,感染了57只犰狳(麻风病细菌的自然宿主),并将它们的肝脏与未感染的犰狳和那些被发现具有抗药性的犰狳的肝脏进行了比较。

他们发现,受感染的动物的肝脏变大了,但健康且未受伤害,与未受感染且具有抗性的犰狳一样,肝脏具有相同的重要组成部分,如血管、胆管和称为小叶的功能单位。

研究小组认为,这种细菌“劫持”了肝脏固有的再生能力,从而增加了器官的大小,从而为其提供了更多的细胞。他们还发现了几个指标,表明在受感染的犰狳中,主要种类的肝细胞已经达到了“恢复活力”的状态。

受感染犰狳的肝脏也含有基因表达模式——构建细胞的蓝图——类似于年轻动物和人类胎儿肝脏中的基因表达模式。与新陈代谢、生长和细胞增殖相关的基因被激活,而与衰老相关的基因则被下调或抑制。科学家们认为,这是因为细菌重新编程了肝细胞,使它们恢复到早期的祖细胞,而祖细胞又变成了新的肝细胞,并生长出新的肝组织。

研究小组希望,这一发现有可能有助于开发针对人类衰老和受损肝脏的干预措施。目前,全世界每年有200万人死于肝病。       

爱丁堡大学再生医学中心的首席作者Anura Rambukkana教授说:“如果我们能确定细菌是如何在活体动物身上不造成不良影响的情况下将肝脏生长成一个功能器官的,我们也许能够将这些知识转化为更安全的治疗干预措施,使衰老的肝脏恢复活力,并再生受损的组织。”

参考文献:

“In vivo partial reprogramming by bacteria promotes adult liver organ growth without fibrosis and tumorigenesis” by Samuel Hess, Timothy J. Kendall, Maria Pena, Keitaro Yamane, Daniel Soong, Linda Adams, Richard Truman and Anura Rambukkana, 15 November 2022, Cell Reports Medicine.

             

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