在胚胎發(fā)育期間,動物產(chǎn)生很多不同類型的細(xì)胞,每種類型的細(xì)胞具有截然不同的功能和身份（identity）.盡管這些細(xì)胞的身份在正常條件下保持穩(wěn)定,但是一些細(xì)胞通過重編程而能夠呈現(xiàn)出新的身份.研究人員之前就能夠在實(shí)驗(yàn)條件下重編程細(xì)胞,但是很少有人證實(shí)在體內(nèi),細(xì)胞能夠在正常生理?xiàng)l件下改變它們的身份,特別是在哺乳動物體內(nèi),尤其如此.
在一項(xiàng)新的研究中,賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院胃腸科醫(yī)學(xué)助理教授Ben Stanger博士、博士生Kilangsungla Yanger、Yiwei Zong博士和他們的同事們證實(shí)在小鼠的肝臟再生期間,肝細(xì)胞能夠自發(fā)轉(zhuǎn)化為膽管細(xì)胞.相關(guān)研究結(jié)果于2013年3月21日在線發(fā)表在Genes & Development期刊上,論文標(biāo)題為"Robust cellular reprogramming occurs spontaneously during liver regeneration".Stanger博士也是這篇論文的通信作者.
成年肝臟主要含有兩類細(xì)胞：肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞（hepatocyte,也譯作肝上皮實(shí)質(zhì)細(xì)胞,也常譯作肝細(xì)胞）和 膽管細(xì)胞（biliary cell）,而且它們在形態(tài)和功能上存在顯著差別.肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞是肝臟中主要的細(xì)胞類型,在那里,它們合成蛋白和其他大分子,并且讓毒性物質(zhì)去毒化.另一方面,膽管細(xì)胞位于膽管內(nèi)膜上,將膽汁從肝臟攜帶到小腸中從而有助于消化脂肪.
利用一種靈敏性的方法---使用黃色熒光蛋白（yellow fluorescent protein, YFP）---來標(biāo)記和追蹤細(xì)胞如何發(fā)育和分化,研究人員發(fā)現(xiàn)讓一種激活的Notch1基因條件性表達(dá)能夠?qū)⒏螌?shí)質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為膽管細(xì)胞.Notch是一種重要的受體,能夠傳遞告訴細(xì)胞如何發(fā)育的信號.
更重要的是,當(dāng)研究人員利用多種毒素讓肝細(xì)胞遭受損傷以便激活傷口愈合之后,他們發(fā)現(xiàn)在兩到三周后,肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞自我激活一種膽管細(xì)胞程序,從而獲得膽管細(xì)胞的形狀和功能.這些變化依賴于內(nèi)源性Notch信號的激活.
Stanger博士說,"這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)直接證實(shí)在活動物體內(nèi),細(xì)胞能夠從一種成熟細(xì)胞類型轉(zhuǎn)化為另一種成熟細(xì)胞類型.我們認(rèn)為,擴(kuò)大也已存在的細(xì)胞重編程關(guān)系可能是一種改造細(xì)胞的方法以便治療因沒有足夠的膽管而導(dǎo)致的疾病,如膽汁淤積（cholestasis）."
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