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爱丁堡大学首次成功地展示一个活体器官的再生

作者:admin 来源:《Development》 发布时间: 2014-04-10 22:57  浏览次数:
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 爱丁堡大学首次成功地展示一个活体器官的再生

爱丁堡大学的一个研究小组第一次成功地再生一个活体器官。该团队重建胸腺——身体上一个位于心脏旁边的器官,它能够产生重要的免疫细胞。

免疫修复

新研究为研发出治疗免疫系统受损的人以及影响胸腺发育的遗传性疾病的方法铺平了前进的道路。

该小组在一个很老的小鼠中重新激活一个随着年龄的增长而关闭的天然机制,恢复了胸腺的活力。经过处理后,在一只年轻的小鼠中发现具有类似结构的再生器官。

功能恢复

胸腺的功能也被修复了,小鼠开始制造更多的称为T细胞的白细胞,它是抵抗感染的一种重要细胞。然而,目前尚不清楚小鼠的免疫系统是否得到了改善。

这项研究是由爱丁堡大学医学研究理事会再生医学中心的研究人员完成的。

研究人员针对由胸腺细胞产生的一种蛋白——称为FOXN1——它参与调控重要基因如何启动。通过增加FOXN1的水平,该团队指示干细胞样细胞来重建器官。

“我们的研究结果表明,针对人体中的同一通路可改善胸腺功能,因此提高老年患者或免疫系统发育不全的人的免疫力,但是,将这个在人体测试之前,我们需要进行更多的工作,以确保过程可以严格控制,” MRC再生医学中心组织干细胞生物学的教授克莱尔布莱克本说。

治疗的希望

随着年龄的增长,胸腺恶化,这就是为什么老年人往往更容易受到感染,如流感。

这项发现也可以为一种导致胸腺发育不全的遗传性疾病——DiGeorge氏综合征患者提供新的希望。

“再生医学的一个主要目标是利用人体自身的修复机制和操纵这些调节途径去治疗疾病。这个有趣的研究表明,哺乳动物的器官可以通过操纵一个单一的蛋白质定向再生,这可能对再生生物学的其他领域有着广泛的意义,“医学研究委员会再生医学系主任罗布扣博士说。

该研究发表在发育(Development)杂志上。

原文摘要:

Regeneration of the aged thymus by a single transcription factor

Nicholas Bredenkamp, Craig S. Nowell and C. Clare Blackburn

Thymic involution is central to the decline in immune system function that occurs with age. By regenerating the thymus, it may therefore be possible to improve the ability of the aged immune system to respond to novel antigens. Recently, diminished expression of the thymic epithelial cell (TEC)-specific transcription factor Forkhead box N1 (FOXN1) has been implicated as a component of the mechanism regulating age-related involution. The effects of upregulating FOXN1 function in the aged thymus are, however, unknown. Here, we show that forced, TEC-specific upregulation of FOXN1 in the fully involuted thymus of aged mice results in robust thymus regeneration characterized by increased thymopoiesis and increased naive T cell output. We demonstrate that the regenerated organ closely resembles the juvenile thymus in terms of architecture and gene expression profile, and further show that this FOXN1-mediated regeneration stems from an enlarged TEC compartment, rebuilt from progenitor TECs. Collectively, our data establish that upregulation of a single transcription factor can substantially reverse age-related thymic involution, identifying FOXN1 as a specific target for improving thymus function and, thus, immune competence in patients. More widely, they demonstrate that organ regeneration in an aged mammal can be directed by manipulation of a single transcription factor, providing a provocative paradigm that may be of broad impact for regenerative biology.

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