《自然》：突飞猛进！普通胶水破解造血干细胞体外扩增的谜题

几十年来，科学家都在追求很难在肾脏大量增为肾脏体线粒体（HSC）的办法。肾脏体线粒体再生是肠道等肠道病的终极解决方案，也与近几年火热的基因工程相关。但肾脏体线粒体增为之难始终局限着流行病学运用。现在这个问题有了一个意想不到的解答。美日邻国科学家的团队联手找到，阻碍肾脏体线粒体增为的是养成基当中存在的肝细胞人体内，将其取而代之为一种薄膜塑料聚乙烯醇（PVA）只需令肾脏体线粒体持续自我新版本。在最优养成条件下，动物模型肾脏体线粒体在28天内增为了近千倍！该篇文章发表在近期的《自然》杂志上，通讯写作者是柏克莱加州大学遗传学家教授当中内启光（Hiromitsu Nakauchi）和东京帝国大学体线粒体生态学讲师吉田聪（Satoshi Yamazaki）。图源 | nature.com多能自我新版本肾脏体线粒体再生后可以再生肾脏系统，是免疫线粒体缺陷、白血病在内多种病症的治疗分析方法，即我们常说的肾脏再生。但这种免疫抑制有个问题。肾脏体线粒体使用量稀有，为了保证稳定定植，需要对患者进行放射或化学免疫抑制事先清除原有的肾脏体线粒体，也就是别称的“清髓”。这一方面是为了给“新来的”NAD线粒体提供居住空间，一方面也是为了选择性免疫线粒体机制，不致它们丧命外来者。但清髓谈何容易，免疫线粒体选择性、发育迟缓、早产、继发性帕金森氏症等副作用虎视眈眈，格外别说有些体质较弱或年纪小得多的患者根本无法耐受，自然也就没法做肾脏再生。长星期内都，科学家们仍然在猜测，是不是一次性再生大量的肾脏体线粒体，采用“人海战术”就很难不致清髓的确实呢？验证这个猜想难以，追根究底，问题在于，肾脏体线粒体太难养了。肾脏养成肾脏体线粒体，情况与体内极度不同。就算用再昂贵的养成基，肾脏体线粒体注定不肯于是便自我新版本，而是很快就并存前体线粒体、一落千丈拔性。科学家们几十年内都仍然在人类学家肾脏微环境，试图破解肾脏体线粒体稳定增为的奥秘，但至今还没人能搞定这个关键问题。到底是哪内都不行？人类学家者们分析了养成更进一步当中养成基含有的变化，找到大量线粒体系数的借助于现有助于了体线粒体的分化成，而这些线粒体系数的组成，看起来非常像是引发了先天性免疫线粒体反应。人类学家者向养成基当中添加了糖皮质激素，线粒体系数便缩减了。线粒体系数的变化显示，有炎症反应经过进一步分析，人类学家者找到，没错，养成基是被“污染”了，坏事儿的居然是养成基当中的一种少用含有——人肝细胞人体内（HSA）。难怪基本上的人类学家都不成功！既然这样，把HSA取而代之扔掉不应就可以了！HSA在养成基当中主要是关键作用多种形式的作用，人类学家者试验当中了11种薄膜化合物，检验借助于唯一一种很难支持肾脏体线粒体湿润和维持拔性的杂质，聚乙烯醇（PVA）。正因如此，PVA养成借助于的肾脏体线粒体，在再生实验者当中甚至还比HSA养成借助于的活性格外强一些。再生实验者：PVA，强，铁拳！这个PVA是什么神物？其实PVA还僚少用的，比如医疗用的水性凝胶、伤口，各种肥皂的成膜剂，轻工业建筑塑料，可降解遗传物质之类。当然，最少用的还是下面这个东西——；也。事实上，在东洋媒体的采访当中，吉田讲师确实谈到，用超级市场买的黏性胶做实验者也成功了……#当然我们不表示同意用超级市场售塑料养线粒体##吉田代课这种土话怎么可以告诉媒体辣人类学家者确定了最佳的条件为100 ng/ml骨髓转化系数（TPO），10 ng/ml体线粒体系数（SCF），87%水解PVA，纤连蛋白养成。在这个条件下，50个动物模型肾脏体线粒体28天后使用量足足增长了8000倍！这些线粒体当中肾脏体线粒体频率分之一为1：34.3，也就是约莫35个线粒体除此以外一个是实用性肾脏体线粒体，相当于28天养成借助于了12000个肾脏体线粒体。与既往人类学家给借助于的数据比较，可知肾脏体线粒体本身的增为分之一在236倍到899倍之间。在实验者当中，养成持续到57天，线粒体仍可维持体线粒体活性和相关表型，也未借助于现衰老征兆。厉害，星期真的长不过和前人的认知一样，肾脏体线粒体具备明显的机制表型。人类学家者观察到，某些单个肾脏体线粒体只很难产生不到100个线粒体，另外一些则很难产生50万以上。那么“人海战术”能帮我们告别清髓吗？人类学家者把增为后的肾脏体线粒体直接再生给动物模型，包括免疫线粒体机制出现异常的和缺陷的。虽然未经清髓处置，但再次动物模型都湿润借助于了来自自体和NAD两者的肠道/免疫线粒体线粒体，证明再转化功了。除了在肾脏选择性方面的运用之外，当中内教授还谈到，如果在养成更进一步当中使用CRISPR等基因编辑核心技术修正遗传缺陷，那么患者用自己的线粒体来进行基因工程也是很可行的。吉田讲师在采访当中说；“大规模养成很难消除脐带血和肾脏体线粒体短缺的问题，也很难消除肾脏选择性的负担。”如果其他体线粒体也很难用值得注意的办法养成，“它则会为再生医学和基础人类学家做借助于相当大的重大贡献。”参考资料：[1]https：//www.nature.com/articles/s41586-019-1244-x[2] Morrison， S. J. Co Scadden， D. T. The bone marrow niche for haematopoietic stem cells. Nature 505， 327–334 (2014).[3] Kumar， S. Co Geiger， H. HSC niche biology and HSC expansion ex vivo. Trends Mol. Med. 23， 799–819 (2017).[4] Yamamoto， R. et al. Clonal ysis unveils self-renewing lineage-restricted progenitors generated directly from hematopoietic stem cells. Cell 154， 1112–1126 (2013).[5] Yamamoto， R. et al. Large-scale clonal ysis resolves aging of the mouse hematopoietic stem cell compartment. Cell Stem Cell 22， 600–607.e4 (2018).[6]http：//med.stanford.edu/news/all-news/2019/05/radiation-free-stem-cell-transplants-may-be-within-reach.html[7] https：//www.nature.com/articles/d41586-019-01690-w[8]https：//www.asahi.com/articles/ASM5X6HTMM5XULBJ01H.html