神秘遺傳因子使成年人皮膚像新生兒皮膚自動修復和再生
據國外媒體報導,目前,美國華盛頓州立大學科學家最新發現的一種遺傳因子可以讓成年人皮膚像新生嬰兒皮膚一樣自動修復,該發現對於更好的皮膚傷口治療及防止皮膚老化具有重要意義。
圖中是一個再生的皮膚傷口,毛囊可以形成雞皮疙瘩。綠色線條是附著在再生毛髮上的肌肉,這樣它們就能“豎立”。
這項研究報告發表在9月29日出版的《eLife》雜誌上,研究人員發現一種遺傳因子,它在幼鼠出生後第一周後發揮著類似皮膚分子開關的作用,控制著毛囊如何形成。這種“分子開關”通常在皮膚形成之後關閉,成年老鼠皮膚組織中仍然保持關閉狀態。然而,當這種遺傳因子在成年老鼠的特殊細胞中被激活時,老鼠皮膚能夠癒合傷口,不留下疤痕。“改造皮膚”甚至還會長毛,形成類似人體“雞皮疙瘩”的組織,這種能力在成年人的疤痕中是看不到的。
華盛頓州立大學分子生物科學學院副教授瑞恩·德里斯克爾說:“我們能夠利用新生皮膚與生俱來的再生能力,將該能力轉移至老皮膚上,我們已從原理機制上證實,這種皮膚再生是可行的。”
相比其他生物,哺乳動物並不擅長再生能力,例如:兩棲生物蠑螈可以再生四肢和皮膚,美國威斯康辛州立大學最新研究表明,人類再生功能的謎團可通過研究人體自身早期發育來實現。
德里斯克爾說:“我們可以從其他生物體中尋找靈感和啟發,但我們也可以通過觀察自己的身體變化來更深入地理解再生能力,伴隨著人類年齡不斷增大,人體會生成新的組織。”
他的研究小組使用一種叫做單細胞RNA測序的新技術來比較青少年和成年人群皮膚中的基因和細胞,在發育階段的青少年人群皮膚中,他們發現一種轉錄因子蛋白質——“Lef1”,它能結合DNA,並能影響基因是否啟動和關閉。研究人員發現Lef1與乳突狀纖維細胞能夠形成乳突狀真皮組織中的細胞,其僅位於皮膚表層之下,可使皮膚保持張力和年輕外貌。
當華盛頓州立大學研究人員對成年老鼠皮膚特殊區域激活Lef1因子蛋白質,它能增強皮膚再生傷口的能力,減少疤痕形成,甚至生長出新的毛囊,可以生成雞皮疙瘩狀的組織。
在了解斯坦福大學邁克爾·朗格爾博士的學術研究之後,德里斯克爾首次產生了研究哺乳動物生命早期修復皮膚能力的想法,在醫生進行子宮內緊急救生術手時,朗格爾和同事觀察到這些嬰兒出生時竟然沒有留下任何手術疤痕。
德里斯克爾稱,這項最新研究成果應用到人類皮膚之前還有很多工作要做,但這僅是一個基礎性進步,在美國國立衛生研究所撥款的支持下,威斯康辛州立大學研究小組將繼續研究Lef1和其他因子是如何修復皮膚組織。同時,為了進一步加深研究,德里斯克爾實驗室為RNA序列數據創建了一個開放性、可搜索的網絡資源,供其他科學家在線查詢。(葉傾城)