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Cell新文章:诱导体细胞重编程的天然细菌

日期:2013-01-17 09:10:45

麻风病(Leprosy)是一种细菌性疾病,可以扩散至身体肌肉及其它组织,导致神经退行性变及肌无力。发表在《细胞》(Cell)杂志上的一项最新研究揭示:导致麻风传播感染的细菌劫持了成人神经系统中的特化细胞(specialized cell),将其重编程至干细胞样状态,然后再使之转变为了肌样细胞。这些研究发现有可能促使开发出对抗细菌感染及退行性疾病的新治疗策略,以及用于再生医学的新工具。

 

论文的资深作者、爱丁堡大学的Anura Rambukkana说:“这是第一次演示,一种细菌病原体如何在感染过程中利用我们成体组织细胞的基因组可塑性来自然生成干细胞。我们的研究发现为早期阶段阻止感染进程,以及将成体组织细胞重编程为干细胞再生机体损伤组织,指明了新方向。”

 

麻风分枝杆菌(M. leprae)是麻风的致病菌,其最初感染的是周围神经系统的成体雪旺(Schwann)细胞。雪旺细胞通常包绕着神经隔离通过的电信号。麻风细菌必须扩散到其他组织才能传播感染,然而它们是如何做到的是一个由来已久的谜题。由于雪旺细胞能够转变为特别的修复细胞,帮助损伤后的成体神经恢复,Rambukkana和同事们怀疑麻风分枝杆菌利用了这种不同寻常的可塑性来传播感染。

 

为了验证这一想法,研究人员用麻风分枝杆菌感染了来自小鼠的成体雪旺细胞。细菌通过关闭成熟细胞中的活跃基因,开启胚胎发育过程中表达的基因,将这些细胞重编程至一种干细胞样状态。随后,麻风分枝杆菌又将这些不成熟的细胞转变为了肌样细胞,通过这一过程将感染传播给肌肉。当研究人员将充满细菌的不成熟细胞注入到成体小鼠的肌肉中,细菌传播到了各种类型的肌细胞。

 

Rambukkana 说:“我们的研究表明:宿主细胞重编程或许是早期细菌感染促进感染扩散的一个必要事件。通过识别早期分子靶标,或是与重编程相关的诊断标志物,将有可能预防感染进展,患者神经损伤以及随后的残疾。”