中科院生物物理研究所劉光輝課題組、北京大學(xué)唐富籌課題組、中科院動(dòng)物研究所曲靖課題組近日通過技術(shù)培育出全球首個(gè)基因增強(qiáng)型人體血管細(xì)胞對單個(gè)長壽基因進(jìn)行定向編輯。與野生型血管細(xì)胞相比,這些血管細(xì)胞不僅能更高效地促進(jìn)血管修復(fù)和再生,還能有效抵抗細(xì)胞的致瘤轉(zhuǎn)化,為安全有效的臨床細(xì)胞治療提供了重要的解決方案。該研究近期發(fā)表在國際權(quán)威期刊《細(xì)胞·干細(xì)胞》上。
據(jù)介紹,F(xiàn)OXO3是人類重要的長壽基因,與延緩細(xì)胞衰老、抵抗外界壓力、增強(qiáng)心血管穩(wěn)態(tài)密切相關(guān)。利用相關(guān)基因編輯技術(shù),研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)FOXO3基因增強(qiáng)的人類胚胎干細(xì)胞被定向分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞時(shí),這三種細(xì)胞與野生型細(xì)胞相比,這些類型的血管細(xì)胞表現(xiàn)出更強(qiáng)的自我更新、抵抗氧化損傷和延緩細(xì)胞衰老的能力?!案匾氖?,將基因增強(qiáng)的人類血管細(xì)胞定向移植到動(dòng)物模型的缺血部位,可以有效促進(jìn)受損血管的再生,快速恢復(fù)缺血部位的血流,證明這些細(xì)胞具有明顯更好的血管修復(fù)能力。野生型細(xì)胞。”劉光輝說。
為了驗(yàn)證細(xì)胞的安全性,研究人員將多種癌基因引入野生型和基因增強(qiáng)干細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)基因增強(qiáng)干細(xì)胞也能有效抵抗癌基因誘導(dǎo)的細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化。
劉光輝表示,這項(xiàng)研究首次利用基因編輯技術(shù)增強(qiáng)人體血管細(xì)胞的功能,從概念上證明了利用基因編輯策略獲得高質(zhì)量、安全的人體血管細(xì)胞移植物的可行性。此外,該研究使得大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化制備高質(zhì)量、安全的人體細(xì)胞治療材料成為可能,為再生醫(yī)學(xué)提供了極具潛力的選擇。