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干细胞“年青因子”新发现

>2019-05-22 11:07  本文来源:光明日报 作者:齐芳

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  中科院生物物理所刘光慧研究组同北京大学汤富酬研究组、中科院植物所曲静研究组合作,初次揭示了YAP-FOXD1通路在人干细胞去衰老(De-senescence)及骨关节炎基因治疗中的感化及分子机制,为延缓人类衰老、防治衰老相干疾病供给了新的潜在靶点。

  该研究工作由中科院生物物理所、中科院植物所、中科院干细胞与再生创新研究院、北京大学、都城医科大学宣武病院、复旦大学等机构合作实现,效果4月1日在《公共科学图书馆-生物学》(PLoS Biology)在线发表。

  细胞衰老和干细胞耗竭作为机体衰老的重要标志,是导致老年疾病发生睁开的重要因素。骨关节炎是一种常见的衰老相干疾。发病率随年纪增长而逐渐增长——伴跟着衰老,关节内的多种细胞,如软骨细胞、滑膜细胞、间充质干细胞等均发生细胞衰老及功效退化。此中,间充质干细胞的衰老被认为是骨关节炎发病的重要找蛑。因此,研究干细胞衰老的机制并寻找应对计谋,对付骨关节炎的治疗具有严重意义。

  刘光慧介绍,Hippo信号通路在发育和细胞命运决定中发挥着重要感化,转录共激活因子YAP是该通路的中央蛋白。研究职员首先利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和定向分化技术发生YAP特异性敲除的人胚胎干细胞和间充质干细胞。YAP缺失的人间充质干细胞表示出严重的加快衰老表型,提醒YAP在维持人成体干细胞年青态中发挥着关键感化。进一步的研究发现YAP的新型靶基因FOXD1介导YAP缺失引起的细胞衰老。YAP及其偏向转录因子TEAD共同感化于FOXD1基因的启动子地区并激活FOXD1转录。加倍重要的是,复制运老、生理运老和病理运老的人间充质干细胞均伴跟着YAP和FOXD1蛋白表达的下调;而过表达YAP或FOXD1均可有用延缓人间充质干细胞的衰老。

  小鼠试验进一步证明YAP或FOXD1蛋白的过表达作为骨关节炎基因治疗计划的可行性和有用性——以慢病毒载体为基因导入媒介,研究职员将编码YAP或FOXD1蛋白的慢病毒打针到患有骨关节炎的小鼠的关节腔内,数周的YAP或FOXD1基因治疗均可显著低落关节软骨中衰老细胞的比例,有用克制关节软骨退化及关节腔炎症,从多个方面显著改良骨关节炎的病理表型。

  研究职员认为,该研究结果初次树立了YAP-FOXD1“年青通路”对付人干细胞去衰老及骨关节炎治疗的关键性感化,研究结果均证明颠末过程基因导入干细胞“年青化(去衰老)”因子治疗骨关节炎的可行性,为骨关节炎等衰老相干疾病的干预供给全新的解决计划,具有潜在的临床转化价值。

任务编辑:王捷

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