神奇的 8 天過程,科學家找到開啟轉變細胞製造紅血球的鑰匙

作者 | 發布日期 2016 年 06 月 19 日 0:01 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

8 天,能夠做什麼?8 天對於一個患有慢性貧血的患者來說,能夠有什麼特別的意義嗎?來自瑞典最新的研究結果找到了讓皮膚細胞製造紅血球的 4 把鑰匙,這樣的結果若能運用在醫療上,將造福無數的患者。長期困擾患者的貧血問題,可能只需要 8 天便能大幅改善。8 天,正是皮膚細胞轉化為紅血球細胞所需的時間。



每個生物個體都擁有獨一無二的基因,就像是整個生物體內運作的操作手冊一樣,身體的每個部分、每個細胞如何建構運作,都遵照著儲存在細胞核中的 DNA 序列所攜帶的訊息指示調控,而身體各部位的每個細胞,儘管功能不盡相同,但都擁有以及共用相同的基因序列,不同部位的細胞會利用基因組中不同段落中所包含的訊息,而有不同功能。因此,研究團隊希望能找到細胞究竟是如何開啟基因組中製造紅血球的特定段落。也就是說,皮膚細胞也擁有紅血球的製造說明書,而科學家想知道的是如何讓細胞打開那份紅血球製造說明,一旦開啟那些特定基因的細節揭曉,將有助於生技醫療研究及應用。

瑞典隆德大學的研究者與西班牙巴塞隆納再生醫學中心合作,成功的鑑別出開啟皮膚細胞基因,並使之重整開始製造紅血球細胞的 4 個關鍵。研究團隊首先以小鼠做為實驗目標,在小鼠身上得到的初步研究結果,顯示同樣的現象可能也會在人類皮膚細胞發生,並將之轉化為紅血球細胞。雖然這項技術距離運用在現實臨床研究還有些距離,但這樣的結果有可能能應用於輸血時,製造個人化紅血球的技術。

 

增加用皮膚細胞造血的可行性

藉由反轉錄病毒的特性,研究團隊將超過 60 種的基因送入皮膚細胞基因組中,直到他們成功的將皮膚細胞轉變成紅血球細胞為止。這項研究發表於科學期刊 Cell Reports,而這項研究的主要作者、博士生 Sandra Capellera 表示,這是第一次成功將皮膚細胞轉型成紅血球,在科學研究上是格外令人興奮的成果。

這項研究指出,在超過兩萬個基因中,只有 4 個是和皮膚轉變為紅血球細胞有直接關聯,並且在這個過程中 4 個基因皆為必要。Sandra 將這 4 個基因形容成開啟寶箱的鑰匙,當 4 把鑰匙同時就位啟動,才能打開寶箱,也就是開啟紅血球的製造步驟。

這項研究結果在許多層面都有其重要性,以生物觀點來說,科學家了解紅血球的製造過程需要哪些基因調控參與;在醫療層面,這項研究則是提供了往後讓病患能夠以皮膚細胞造血的治療方法。畢竟目前由於老年人口增加,輸血需求也漸漸提升,人口流動頻繁也代表有越來越多血型特殊的人們,在需要輸血時沒有辦法隨時找到適合血液,種種原因使得像貧血這類的患者來說,目前血液供給越來越不足。

紅血球細胞在人體中佔了一定比例,有非常高的重要性,扮演著運輸氧氣及二氧化碳的重要角色。目前世界上仍有數百萬人有貧血的問題,也就是說他們體內沒有足夠的紅血球細胞。其中最棘手的當屬慢性貧血的患者,他們長期仰賴定期輸血,但每一次血液提供者都不同,他們體內需要不斷的適應新的血液,可能導致對捐血者血液過敏的情況。

這份研究結果提供了利用患者自己的皮膚細胞來造血的可行性,將能大大降低患者的困擾,並減少許多不便。雖然目前研究者尚未在活組織器官中進行研究,確認其生產紅血球的實際效率等情形,但目前研究結果已經具有不錯的參考價值及未來展望。

(首圖來源:shutterstock) 

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