两点一线 探寻细胞生命的“年轻因子”(2)
时间:2019-04-09 14:56 来源:百度新闻 作者:晨子 点击:次
团队的第二个任务是寻找YAP的“接令员”。“我们假设YAP的某个或某些靶基因介导了人间充质干细胞年轻态的调节。”刘光慧说,“通过系列实验,我们发现YAP可以转录激活FOXD1,这是一个新型的YAP靶基因,之前从未被报道过。” 叉头框(FOX)蛋白家族包含50多个转录因子,在胚胎发育、细胞周期调控、糖类和脂类代谢、衰老调节等多种生物学过程中发挥作用。FOXD1是其中一个转录因子。付丽娜解释,之前有报道指出FOXD1能调节器官发育,并具有促进细胞增殖和细胞重编程的活性。 “我们首先对YAP敲除的人间充质干细胞进行了RNA测序,进一步结合转录因子结合元件的预测,我们推断FOXD1可能是YAP的一个新型靶基因。”付丽娜说,随后,为了验证推断,团队利用染色质免疫沉淀(ChIP)方法“钓”出能够特异性地结合FOXD1启动子DNA的蛋白(即YAP),最终证明是FOXD1从YAP处接过“命令”,开启调节细胞“年轻化”的分子程序。 “YAP是上游,FOXD1是下游。它们是一对命运共同体。”刘光慧解释,随着细胞衰老,YAP和FOXD1的表达都发生了一致性下调。 或助力基因治疗 未来可有效干预衰老相关疾病 从干细胞出发,发现机制机理,再回到细胞、生命体验证,“青春之河”的发现必须在生物体中证明自己的“魔力”。 “我们在三种细胞衰老模型中证明了YAP-FOXD1通路的去衰老作用,YAP或FOXD1的过表达能使衰老的人间充质干细胞重新获得增殖能力。”付丽娜说。另一方面,细胞实验的结果提示了过表达YAP或FOXD1可能使衰老的动物间充质组织(如关节)变得更加年轻。 团队接下来在动物身上实施了基因治疗。“我们在小鼠体内证明了YAP或FOXD1蛋白的过表达作为骨关节炎基因治疗方案的可行性和有效性。”刘光慧说,团队以慢病毒载体为基因导入媒介,将编码YAP或FOXD1蛋白的慢病毒注射到患有骨关节炎的小鼠的关节腔内。数周的YAP或FOXD1基因治疗均可显著降低关节软骨中衰老细胞的比例,有效抑制关节软骨退化及关节腔炎症,从多个方面改善骨关节炎的病理表型。 骨关节炎是典型的与细胞衰老关系密切的人类疾病。这些研究结果均证明,通过基因导入干细胞“年轻因子”,有望在未来治疗以骨关节炎为代表的衰老相关疾病。找对“不老泉眼”或者“青春之河”,将为基因治疗提供明确的标靶,最终对衰老相关疾病的干预提供有效的解决方案,并进行临床应用。 (责任编辑:admin) |
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