Jungtiere sind dafür bekannt, ihren Geweben mühelos reparieren, aber kann diese Kapazität bei Erwachsenen wieder eingefangen werden ? Eine neue Studie von Forschern an der Stammzellprogrammin Boston Kinderkrankenhaus schlägt vor, dass dies möglich ist. Durch Reaktivierung einer ruhenden Gen namens Lin28a , die in embryonalen Stammzellen aktiv ist, konnten die Forscher Haare und Reparatur Knorpel, Knochen , Haut und andere Weichteile in einem Mausmodell nachwachsen .
Die Studie fand auch , dass Lin28a fördert die Reparatur von Gewebe teilweise durch die Verbesserung Stoffwechsel in den Mitochondrien - die energieerzeugenden Motoren in Zellen - was darauf hindeutet, dass ein banale zellulären Funktion " Hauswirtschaft " könnte neue Wege für die Entwicklung von regenerativen Therapien zu öffnen. Ergebnisse wurden online von der Zeitschrift Cell .
" Die Bemühungen um die Wundheilung und die Reparatur von Gewebe zu verbessern, haben größtenteils gescheitert, aber Veränderung Stoffwechsel stellt eine neue Strategie , die hoffentlich erfolgreich sein ", sagt Senior Investigator der Studie George Q. Daley , MD, PhD , Direktor des Boston Kinder Stammzelltransplantation Programm und ein Ermittler mit dem Howard Hughes Medical Institute .
" Die meisten Leute würden natürlich denken, dass Wachstumsfaktoren sind die wichtigsten Akteure bei der Wundheilung , aber wir fanden , dass der Kern Stoffwechsel der Zellen ist geschwindigkeitsbestimmend in Bezug auf die Reparatur von Gewebe ", ergänzt Doktorandin Shyh - Chang Ng, Co- Erstautor das Papier mit Hao Zhu , MD, beide Wissenschaftler auf dem Daley Lab. " Die erhöhte Stoffwechselrate haben wir gesehen , als wir wieder aktiviert Lin28a ist typisch für Embryonen während der schnellen Wachstumsphase . "
Lin28 , zuerst in Würmer entdeckt , funktioniert in allen komplexen Organismen . Es ist reichlich in embryonalen Stammzellen , während der frühen Embryobildung stark exprimiert und wurde verwendet, um die Hautzellen zu Stammzellen umzuprogrammieren. Es wirkt durch die Bindung an RNA und Regel wie Gene in Proteine übersetzt .
Um besser zu verstehen , wie Lin28a fördert die Reparatur von Gewebe , die Forscher systematisch sah , welche spezifischen RNAs es bindet . Sie hatten zunächst ihre Sehenswürdigkeiten auf einer winzigen RNA namens Let -7, die dafür bekannt ist, Zellreifung und Altern zu fördern .
"Wir waren überzeugt, dass Let -7 würde der Mechanismus sein", sagt Shyh - Chang. "Aber da war noch etwas beteiligt. "
Insbesondere fanden die Forscher , dass Lin28a verbessert auch die Produktion von Stoffwechselenzymen in den Mitochondrien , den Strukturen, die Energie für die Zelle zu erzeugen. Durch Hochdrehen Bioenergetik einer Zelle , sie fanden , Lin28a hilft erzeugen die benötigt wird, um zu stimulieren und zu wachsen neue Gewebe Energie.
"Wir wissen bereits , dass angesammelt Defekte in der mitochondrialen Stoffwechsels kann der Alterung in vielen Zellen und Geweben führen ", sagt Shyh - Chang. " Wir zeigen das Gegenteil - dass die Verbesserung der mitochondrialen Stoffwechsels kann die Reparatur von Gewebe und Regeneration zu fördern, der Rückeroberung der bemerkenswerten Reparaturkapazität von Jungtieren . "
Weitere Experimente zeigten, dass das Umgehen Lin28a direkt aktivierende mitochondrialen Stoffwechsel mit einem kleinen Molekül- Verbindung, die die Wirkung der Verbesserung der Wundheilung hatte auch . Dies deutet auf die Möglichkeit der Regeneration und Induktion von Gewebereparatur fördern mit Drogen.
" Seit Lin28 selbst ist schwer in Zellen einzuführen , die Tatsache, dass wir in der Lage, den Stoffwechsel der Mitochondrien aktivieren pharmakologisch gibt uns Hoffnung ", sagt Shyh - Chang.
Lin28A nicht universell induzieren Regeneration in allen Geweben . Herzgewebe zeigten wenig Wirkung , und während die Forscher waren in der Lage, das Nachwachsen der Fingerspitzen in neugeborenen Mäusen zu verbessern , konnten sie nicht in die Erwachsenenbildung.
" Lin28a könnte ein Schlüsselfaktor für eine heilende Cocktail bilden ", sagt Shyh - Chang, " aber es gibt andere Faktoren, die embryonale gefunden werden bleiben . "