不同类型细胞转化有望修复受损组织器官-nature

在活的有机体内，通过简单的指令让其他细胞类型转化为那些已经损失的细胞，从而修复受损的组织或器官不是很好吗？根据美国科学家日前发表在《自然》杂志上的一项新的研究结果，这一切是有可能实现的。

针对蝾螈、蛙类和鱼类的再生研究显示，当成熟细胞恢复为前体细胞后便又能够重现胚胎调节因子的作用。从这些发现中得到了灵感，美国哈佛大学干细胞研究所的Douglas  A.  Melton和同事研究了在成熟外分泌细胞中诱导发育调节因子的表达，从而在活的有机体内将它们重新转变为胰岛β细胞（分泌胰岛素的胰腺细胞）的可能性。

利用原位杂交，研究人员确定了在成熟β细胞和它们的直接前驱物中表达的9种候选转录因子——当它们产生突变时，会在β细胞中导致发育缺陷。他们利用腺病毒载体——同时表达核子绿色荧光蛋白（GFP）——将这些因子植入成熟小鼠的外分泌细胞，导致GFP阳性胰岛素分泌细胞的数量在被处理的啮齿动物体内的增加。

为了搞清哪些因子是这种程序重调所必需的，研究人员每次都会从中去掉一个因子，并同时重复一遍实验。而这种程序重调的功效随着因子的逐一去除而不断增加，研究人员随之识别出了3种基因（Ngn3、Pdx1和Mafa），它们足以将超过20%的被处理的细胞转化为胰岛素分泌细胞。

接下来，研究人员在具有遗传标记成熟外分泌细胞的动物体内表达了这3种因子，结果显示，只有外分泌细胞被转化了。除此之外，还有一些新β细胞在转化过程中出现了分裂，但它们并没有表现出前体细胞的标记，这意味着，在活的有机体中，从外分泌细胞向β细胞的转化对于多能细胞的状态并没有直接的逆转。

转化细胞的大小及超微结构与内生β细胞类似，并且被表达的基因对于β细胞的内分泌功能而言是必需的，例如基因编码血管内皮细胞生长因子，通过促进血管发生重构从而推动了胰岛素向循环系统的释放。这一点通过转化细胞周围的血管生成得到了证实。

利用具有化学消融胰岛β细胞的糖尿病小鼠，Melton和同事通过病毒传递了转化因子。经过处理的小鼠包含有大量的转化β细胞，能够在活的有机体内分泌胰岛素，并且在抑制血糖水平上表现出了长时间的改善。因此成熟胰腺外分泌细胞能够在活的有机体内直接转化为功能β细胞，至少在小鼠体内是这样。