科學(xué)家找到提高細(xì)胞自我修復(fù)新方法，皮膚內(nèi)層隔離細(xì)胞分裂比率提高20-25%

器官再生是利用人工方法重新創(chuàng)造丟失或功能損害的組織和器官，使這些組織和器官能夠重新獲回正常功能，一直是生物學(xué)和工程學(xué)的研究重點(diǎn)領(lǐng)域之一，因?yàn)檫@一領(lǐng)域的突破將會(huì)給醫(yī)學(xué)界和許多疾病患者帶福音。

而就在最近，器官再生領(lǐng)域有了新的突破：科學(xué)家們?yōu)樘岣呒?xì)胞自我修復(fù)能力尋找到了新的方法， 并且利用這種方法，他們成功將皮膚內(nèi)層隔離細(xì)胞分裂的比率提高了 20-25%。

研究出這一科學(xué)成就的科學(xué)家們，來(lái)自曼徹斯特大學(xué)，資助他們的使英國(guó)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)和赫爾穆特?霍滕基金會(huì)（Helmut Horten Foundation），這一研究成就發(fā)表在了《核酸研究》雜志上。

而這種新的提高細(xì)胞修復(fù)方法 —— 即提高細(xì)胞分裂比率的方法 —— 的主角，是兩種 DNA 轉(zhuǎn)錄因子。

在這里，我們要簡(jiǎn)單的介紹一下基因的表達(dá)過(guò)程，也就是生物的遺傳信息的貯存者 DNA，如何通過(guò)生成蛋白質(zhì)的過(guò)程來(lái)控制生命現(xiàn)象。

這個(gè)過(guò)程分為兩步：首先，DNA 通過(guò)轉(zhuǎn)錄過(guò)程，在 RNA 聚合酶（將遺傳信息從 DNA 轉(zhuǎn)錄為 RNA 的酶）的作用下，拷貝出一條與 DNA 鏈序列完全相同 (除了 T→U 之外）的 RNA 單鏈的過(guò)程，轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的核心步驟。

這一過(guò)程生成的 RNA 單鏈，名為 mRNA；接下來(lái)，新生的 mRNA 通過(guò)翻譯過(guò)程，生成蛋白質(zhì)，這一過(guò)程則是是基因表達(dá)的最終目的。

而一種名為轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì)，可以與特定的 DNA 序列結(jié)合，通過(guò)促進(jìn)（作為激活劑）或阻斷（作為阻遏物）RNA 聚合酶發(fā)揮功能，來(lái)控制遺傳信息從 DNA 到 mRNA 的轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄因子可以單獨(dú)完成這一過(guò)程，或者與其他的蛋白質(zhì)共同完成這一過(guò)程。

也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)錄因子可以促進(jìn)或阻礙轉(zhuǎn)錄過(guò)程，從而加強(qiáng)或減弱基因表達(dá)，進(jìn)而提高或降低細(xì)胞分類的比率。

這次研究中，曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家們所發(fā)現(xiàn)的，正是兩種能夠增強(qiáng)皮膚細(xì)胞分裂的自然過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子。

在正常情況下，從皮膚內(nèi)層分離出的細(xì)胞，四個(gè)中只有一個(gè)會(huì)進(jìn)行分裂，但這次研究小組者細(xì)胞分離的比率提高了 20-25％。

值得一提的是，研究者們?cè)谶@次研究中，尤其關(guān)注了兩種皮膚細(xì)胞，一種是皮膚生長(zhǎng)層的最內(nèi)層 “基底層” 的角質(zhì)形成細(xì)胞，另一種皮膚最表層附近的那些皮膚層的細(xì)胞，這些細(xì)胞在愈合過(guò)程中有著至關(guān)重要的作用，因此也被成為 “超基底層” 細(xì)胞。

之所以要重點(diǎn)關(guān)注這兩者，是因?yàn)槿绻^(guò)度促進(jìn) “基底層” 細(xì)胞的分裂，為帶來(lái)皮膚癌的風(fēng)險(xiǎn)，但 “超級(jí)底層” 的細(xì)胞則是 “防癌的”，促進(jìn)它們的分裂并不會(huì)帶來(lái)皮膚癌的風(fēng)險(xiǎn)。

而研究者們也找到了兩種轉(zhuǎn)錄因子，在這兩種轉(zhuǎn)錄因子的共同作用下，人們可以在提高皮膚細(xì)胞分的同時(shí)保護(hù)皮膚細(xì)胞不被其轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞。

這兩種轉(zhuǎn)錄因子，一種是皮膚細(xì)胞 DNA 的主調(diào)控子，另一種則可以抗氧化，減輕來(lái)自環(huán)境，毒素和內(nèi)部代謝過(guò)程的活性氧而導(dǎo)致的氧化應(yīng)激反應(yīng)。這兩種轉(zhuǎn)錄因子共同作用，對(duì)于維持皮膚細(xì)胞的增殖分裂能力非常重要。

科學(xué)家們尋找到的人為影響這兩種轉(zhuǎn)錄因子的激活的方法，則是從一種我們使用的蔬菜中可以找到的物質(zhì)。

目前，人們通常是通過(guò)添加生長(zhǎng)因子來(lái)提高細(xì)胞分裂的比率，從而修復(fù)皮膚，關(guān)節(jié)或者其他經(jīng)常經(jīng)常受損的器官的。但是生長(zhǎng)因子雖然天然存在，但十分難以提取。

而這次研究中，科學(xué)家使用了蘿卜硫素是一種在西蘭花、抱子甘藍(lán)和卷心菜中發(fā)現(xiàn)的化合物 —— 蘿卜硫素，用它來(lái)代替生長(zhǎng)因子，可以激活兩種轉(zhuǎn)錄因子與 DNA 特定部分的結(jié)合，進(jìn)而提高細(xì)胞分裂的比率。

盡管這種方法可以幫助皮膚細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)，但是，一旦組織已經(jīng)開(kāi)始纖維化，或者疤痕已經(jīng)形成，皮膚就無(wú)法回復(fù)原有的功能了。

有了這次提高皮膚細(xì)胞分裂比率的成功經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)家們希望將這一經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步擴(kuò)大， 今后他們希望找到可以使和皮膚一樣的具有內(nèi)源性機(jī)制的其他器官的再生方法。

由于每個(gè)器官都有自己不同的可以促進(jìn)再生的轉(zhuǎn)錄因子，科學(xué)家們還需要針對(duì)不同的器官進(jìn)行相應(yīng)的研究。

-End-

參考：

https://medicalxpress.com/news/2021-04-scientists-skin.html