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人干細胞“年輕化”蛋白被發現

骨關節炎或可用基因治療

2019-03-27 02:03:29 來源:健康報

  (記者王瀟雨)最近,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合作,首次鑒定出人間充質干細胞“年輕化”蛋白CBX4。該蛋白具有穩定人干細胞核仁異染色質結構、維持細胞年輕化的作用。更為重要的是,在小鼠模型中,基于該蛋白過表達的基因治療可顯著緩解骨關節炎的病理表型。相關論文3月26日發表在《細胞報告》雜志上。


  據了解,骨關節炎是退行性骨關節病,與機體衰老密切相關。中國40歲以上群體骨關節炎患病率近50%,目前尚無安全有效的治療方法。間充質干細胞的衰老和耗竭被認為是骨關節炎的主要誘因之一,揭示干細胞衰老的分子機制將為有效干預骨關節炎提供線索和靶標。

  CBX4是PRC1蛋白復合物的組分之一,作為轉錄抑制因子,其在機體發育和細胞分化過程中發揮表觀調控作用。這項研究發現,CBX4是維持人間充質干細胞年輕態的重要分子開關。在衰老的人間充質干細胞中,CBX4表達量顯著下調。利用基因編輯技術CRISPR/Cas9敲除CBX4,可導致人間充質干細胞加速衰老。

  劉光慧介紹,在機制方面,CBX4通過與核仁及異染色質蛋白的相互作用,可確保rRNA適度轉錄,防止蛋白質過度翻譯,從而維持細胞的年輕狀態。在細胞水平,過表達CBX4可延緩人間充質干細胞的衰老。在組織水平,向骨關節炎小鼠的關節腔中注射CBX4過表達慢病毒能降低衰老細胞比例、抑制炎癥反應、刺激軟骨再生,從而有效緩解骨關節炎的病理過程。

  劉光慧表示,該研究首次從概念上證明了通過基因導入干細胞“年輕化”因子治療骨關節炎的可行性,為衰老相關疾病的干預提供了全新的解決方案,在老年醫學和再生醫學中具有重要應用前景。
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