2012-09-19

科學家發現器官組織再生與修復的分子路徑

Scientists discover molecular pathway for organ tissue regeneration and repair
http://www.physorg.com/news185469303.html

February 15, 2010

科學家發現一種分子路徑,那透過免疫系統來運作,使受損的腎組織再生,也許能導致修補一些器官系統損傷的新治療方法。

這些發現,發表在本週的 PNAS 上,來自 Cincinnati Children's Hospital Medical Center 與哈佛醫學院 Brigham & Women's Hospital 所領導的合作研究。

根據資深共同作者 Richard Lang, Ph.D.(Cincinnati Children's 小兒眼科與發展生物學部門的研究者)與 Jeremy Duffield, M.D., Ph.D.(Brigham and Women's Hospital 的研究者)表示,這項研究也許具有重要的醫療後果,因為目前對於急性腎損傷(acute kidney injury,一個醫療院所中逐漸增加的問題)並無有效的治療方法。急性腎損傷是腎臟病、心血管併發症與早夭的一個重要原因,影響多達美國境內 1600 萬個兒童與成人。

這個新的分子修補路徑涉及一種白血細胞:巨噬細胞(macrophages) -- 免疫系統的一部分,那透過產生一種稱為 Wnt7b 的蛋白來反應組織損傷。科學家在具有已誘發腎損傷老鼠的實驗中確認「巨噬細胞 -- Wnt7b」路徑。Wnt7b 已知在胚胎器官發展期間,對於腎組織的形成十分重要。在這項研究中,科學家發現這種蛋白協助在受損腎臟中初始化組織修復與再生。

"我們的發現指出,藉由遷移到受損腎臟並製造 Wnt7b,巨噬細胞為器官發展重建(reestablishing)一種早期的分子程式,那亦有利於組織修補," Dr. Lang 表示。"這項研究亦指出,此路徑也許對於其他器官的組織再生與修補很重要。"

Wnt7b 是 Wnt 蛋白質家族的一部分,那已知在細胞增殖、生長與變成特定細胞類型時,協助身體調控它們。Wnt 蛋白亦已知與骨髓及皮膚中之幹細胞的調控有關,那使當前研究的研究者聯想到,Wnt 也許在組織再生中具有某種角色。

研究者以老鼠進行一些腎損傷的實驗,來確認此修補路徑,同時發現:

-- 透過一種稱為細胞剔除(ablation,譯註:一種活體基因技術)的程序使巨噬細胞白血球靜默,減少了 Wnt 蛋白對於受損腎細胞的反應層次。

-- 從巨噬細胞中刪除 Wnt7b 蛋白,減少了受損腎臟中的正常組織修補功能。

-- 在受損腎臟中注入一種稱為 Dkk2 的蛋白 -- 那與 Wnt 路徑互動且已知在胚胎發展期間能協助調控 Wnt 路徑 -- 強化了「巨噬細胞 -- Wnt7b」修補過程。那亦恢復上皮表面細胞(那內襯內部腎臟表面),同時暗示此路徑的治療潛力。

Drs. Lang 與 Duffield 表示,這種修補路徑也許有益於其他受損器官,因為巨噬細胞的作用如同體內的普適緊急應變者,每當損害發生時,衝到受損組織中。另一項因素是,Wnt 路徑在細胞調控中所扮演的中心角色,且作用遍及體內。

※ 相關報導:

* Macrophage Wnt7b is critical for kidney repair and regeneration
http://www.pnas.org/content/107/9/4194.abstract
Shuei-Liong Lin, Bing Li, Sujata Rao, Eun-Jin Yeo,
Thomas E. Hudson, Brian T. Nowlin, Huaying Pei, Lijun Chen,
Jie J. Zheng, Thomas J. Carroll, Jeffrey W. Pollard,
Andrew P. McMahon, Richard A. Lang, and Jeremy S. Duffield.
PNAS March 2, 2010 vol. 107 no. 9 4194-4199
doi: 10.1073/pnas.0912228107
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