Cell：地将成熟羊水细胞直接转化为内皮细胞

来自美国威尔康乃尔医学院的一个研究团队发现一种方法：利用羊膜穿刺术（amniocentesis）取得的诊断性的产前羊水细胞，对它们重编程为数量充足的和稳定的内皮细胞，而且所产生的内皮细胞能够再生受损的血管和修复受损的器官。

在这项研究中，研究人员发现，这些羊水细胞经过三种基因处理之后能够被快速地重编程为上百万个内皮细胞---位于整个循环系统内膜上的细胞。这些新的内皮细胞能够像血液一样被冷冻和储存。需要修复血管的病人将能够通过简单注射来接受这些内皮细胞。

论文通讯作者Shahin Rafii博士说，如果在未来的研究中得到证实的话，这种新的疗发可能显著性改善对与受损血管系统相关联的疾病（包括心脏病、中风、诸如肺气肿之类的肺病、糖尿病和创伤）的治疗。

当前，还没有治疗患有血管疾病的病人的方法。这些疾病的共同特征就是血管功能障碍，特别是作为血管构建单元的内皮细胞发生功能故障。Rafii博士之前开展过一系列转化研究来证实血管中的内皮细胞产生主动地参与器官维护、修复和再生的生长因子。他说，尽管受损的血管不能修复它们利用血液来滋养的器官，但是灌注新的内皮细胞可能能够修复。

论文共同作者Sina Rabbany博士说，“移植正常的正确设计的内皮细胞培养物来替换功能障碍的内皮细胞可能潜在地为很多病人提供一种新的疗法。为了构建出临床上重要的组织，内皮细胞能够被组装到孔状的三维骨架中，并且一旦被注入病人的受损器官中，它们可能能够形成真正的血管。”

论文*作者Michael Ginsberg博士在之前的研究中发现羊水细胞是细胞重编程的“金凤花（Goldilocks）”。他说，羊水细胞提供恰到好处的条件来产生内皮细胞。

但是为了作出这种发现，研究人员不得不知道如何重编程羊水细胞。为此，他们寻找胚胎干细胞用来分化为内皮细胞的基因。Rafii博士研究团队鉴定出三种在血管发育期间表达的基因：ETV2、FLI1和ERG1。这三种基因都是E26（E-twenty six, ETS）转录因子家族的成员，而且已知这个蛋白家族调节细胞分化，特别是血管形成。

接下来，他们使用基因转移技术来插入这三种基因到成熟的羊水细胞中，然后在一段短暂的关键时期之后，利用一种特异性的分子抑制剂来关闭其中的一种基因。引人注目的是，20%的这些羊水细胞有效地被重编程为内皮细胞。Rafii博士说，“这是一个大的成就。这是因为当前的重编程成体细胞的策略只有不到1%的羊水细胞成功地被重编程内皮细胞。”

Ginsberg博士说，“这些转录因子并不导致癌症产生，而且利用人羊水细胞经重编程后产生的内皮细胞不是致癌性的，而且在未来被灌注到病人体内中可能具有较大的安全性。”

作为这项研究的一部分，研究人员还证实通过将人羊水细胞重编程为内皮细胞后，内皮细胞被移植到小鼠受损肝脏中而能够形成稳定的、正常的和功能性的血管。Ginsberg博士说，“我们证实这些移植的内皮细胞能够产生*的生长因子来促进肝细胞再生。”

这项技术的新颖之处在于利用10个羊水细胞，研究人员在几周之内培养出6百万多个新的真正的内皮细胞。当把这些细胞被注射到小鼠中时，它们中的大多数能够再生血管。令人关注的是，这些细胞在肝脏中产生新的血管，同时产生合适的生长因子而能够潜在性地再生和修复受损的器官。

这些发现提示着其他的转录因子可能被用来将羊水细胞重编程为很多其他的组织特异性的细胞，如组成肌肉、大脑、胰岛和身体其他部分的细胞.

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