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我國科學家通過基因編輯長壽蛋白FOXO3獲得優質人類血管細胞
  • 作者:佚名    文章來源:科技部    點擊數:    更新時間:2/13/2019
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近日,中國科學院生物物理研究所劉光慧研究組、北京大學湯富酬研究組和中國科學院動物研究所曲靜研究組在Cell Stem Cell雜志發表題為“FOXO3-engineered human ESC-derived vascular cells promote vascular protection and regeneration”的研究論文,通過靶向編輯胚胎干細胞中的長壽基因FOXO3,產生了世界上首例遺傳增強的人類血管細胞。

  血管再生對組織器官的損傷修復具有重要意義。常規體外分化、培養的血管細胞對血管再生及修復作用有限,無法有效恢復缺血區域組織器官血供,一直是再生醫學領域的研究的重點及難點。因此,通過技術手段,提高體外培養的血管細胞存活能力及促進血管再生能力,可有效改善缺血后組織修復。

  該研究中,科研人員使用第三代腺病毒載體HDAdV介導的基因編輯技術巧妙地置換了人類胚胎干細胞中FOXO3基因的第3號外顯子中的兩個單核苷酸,從而實現了抑制細胞中FOXO3蛋白的磷酸化和降解,促進FOXO3在細胞核內的聚集進而激活下游靶基因的表達。而FOXO3作為眾所周知的長壽基因,其穩定持續地表達與延緩細胞衰老、抵御外界應激和增強心血管穩態關系密切。從機制上分析,內源激活的FOXO3通過拮抗CSRP1基因表達,從而抵抗血管細胞的衰老。此外,將遺傳增強的人類血管細胞靶向移植到動物模型的缺血部位,可高效促進受損血管的再生,迅速恢復缺血部位的血流,其效果明顯優于野生型細胞的血管修復能力。同時,為驗證細胞的安全性,研究人員將多種致癌基因導入野生型和遺傳增強的干細胞中,發現遺傳增強干細胞還可以有效地抵抗癌基因誘導的細胞惡性轉化。該研究使規模化和標準化制備優質安全的人類細胞治療材料成為可能,為未來的再生醫學提供了一個極具潛力的選項,對發展更加安全有效的臨床細胞治療策略具有深遠意義。

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