麻省總醫(yī)院的研究人員先前開發(fā)了一種將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樵碱惣∪饧?xì)胞的配方，這種細(xì)胞可以在實(shí)驗(yàn)室中長(zhǎng)久地保存而不失去成為成熟肌肉的潛力，現(xiàn)在他們發(fā)現(xiàn)了這種配方是如何工作的，以及它在細(xì)胞內(nèi)引發(fā)了哪些分子變化。這項(xiàng)研究發(fā)表在《Genes & Development》(基因與發(fā)展)期刊上，其成果可以讓臨床醫(yī)生培養(yǎng)生成與病人匹配的肌肉細(xì)胞，以幫助治療肌肉損傷、與衰老有關(guān)的肌肉退化或肌肉萎縮癥等疾病。

Konrad Hochedlinger博士

麻省總醫(yī)院再生醫(yī)學(xué)中心的首席研究人員

哈佛醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)教授

眾所周知，一種名為MyoD的肌肉調(diào)節(jié)基因的表達(dá)足以直接將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成熟的肌肉細(xì)胞；然而，成熟的肌肉細(xì)胞不會(huì)分裂和自我更新，因此它們不能被繁殖并用于臨床目的。論文資深作者、麻省總醫(yī)院再生醫(yī)學(xué)中心的首席研究人員、哈佛醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)教授Konrad Hochedlinger博士表示：”為了解決這一問題，我們?cè)趲啄昵伴_發(fā)了一個(gè)系統(tǒng)，能將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為能自我更新的類干細(xì)胞的肌肉細(xì)胞，我們稱之為誘導(dǎo)性肌源性祖細(xì)胞，或iMPCs。我們的系統(tǒng)能將MyoD與我們之前確定的三種促進(jìn)細(xì)胞可塑性的化學(xué)物質(zhì)結(jié)合在一起。”

在這項(xiàng)最新的研究中，Hochedlinger博士和他的同事發(fā)現(xiàn)了這種組合如何將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為iMPCs背后的細(xì)節(jié)。他們發(fā)現(xiàn)，雖然單獨(dú)表達(dá)MyoD會(huì)使皮膚細(xì)胞具有成熟肌肉細(xì)胞的身份，但加入這三種化學(xué)物質(zhì)后，皮膚細(xì)胞反而變成了更原始的，類似干細(xì)胞的狀態(tài)。重要的是，iMPCs在分子上與肌肉組織干細(xì)胞高度相似，而且從iMPCs衍生的肌肉細(xì)胞比單獨(dú)用MyoD表達(dá)產(chǎn)生的肌肉細(xì)胞更加穩(wěn)定和成熟。論文主要作者、麻省總醫(yī)院研究員Masaki Yagi博士表示：”從機(jī)制上講，我們的研究表明MyoD和這三種化學(xué)物質(zhì)有助于去除DNA上的某些稱為DNA甲基化的標(biāo)記。DNA甲基化通常維持著特化細(xì)胞的特性，研究表明，它的去除是細(xì)胞獲得肌肉干細(xì)胞能力的關(guān)鍵。”

Hochedlinger指出，該研究的結(jié)果可能適用于包括肌肉在內(nèi)的其他涉及不同調(diào)節(jié)基因的各種組織類型。將這些基因的表達(dá)與本研究中使用的三種化學(xué)物質(zhì)結(jié)合起來，可以幫助研究人員產(chǎn)生不同的干細(xì)胞類型，從而產(chǎn)生與身體的各種器官功能密切相關(guān)的組織。

關(guān)于美國(guó)麻省總醫(yī)院

麻省總醫(yī)院成立于1811年，是哈佛醫(yī)學(xué)院最初設(shè)立且規(guī)模最大的教學(xué)醫(yī)院。我們擁有全美最大的以醫(yī)院為基礎(chǔ)的研究項(xiàng)目，同時(shí)也是美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院研究資金最大的接受者，我們的研究項(xiàng)目橫跨醫(yī)院的20多個(gè)臨床部門和中心。麻省總醫(yī)院可以為幾乎每一個(gè)?？坪痛螌？?、內(nèi)科和外科領(lǐng)域提供精準(zhǔn)的診斷和治療。我們的六個(gè)多學(xué)科護(hù)理中心以癌癥、消化系統(tǒng)疾病、心臟病、神經(jīng)內(nèi)科、血管醫(yī)學(xué)和創(chuàng)傷中心的創(chuàng)新而聞名世界。另外麻省兒童總醫(yī)院提供全面的小兒保健服務(wù)，從初級(jí)護(hù)理到運(yùn)用尖端療法診治復(fù)雜和罕見的疾病。麻省總醫(yī)院連續(xù)多年被《美國(guó)新聞與世界報(bào)道》評(píng)為美國(guó)最頂級(jí)醫(yī)院之一，也是唯一一家在所有16項(xiàng)?？婆琶芯@得名次的醫(yī)院。在接受評(píng)估的近5000家醫(yī)院中，麻省總醫(yī)院自1990年評(píng)選舉辦開始便一直占據(jù)榮譽(yù)榜頂級(jí)醫(yī)院之列。

參考原文鏈接：

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)

編輯：李麗