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研究人员利用基因疗法使小鼠细胞产生人类胶原
【字体: 大 中 小 】 时间:2002年12月26日 来源:
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[生物通讯]南加州大学Keck医学院的研究人员与其同行合作,首次通过遗传改造使小鼠细胞可以产生一种人类胶原--VII型胶原,该胶原在遗传性皮肤病--营养不良大疱性表皮松解症(dystrophic epidermolysis bullosa,DEB)中缺失。研究人员还促使小鼠细胞产生正常情况下由VII型胶原形成的结构纤维。有关研究结果发表在12月期的《自然遗传学》上。“这是首次证明,通过体内基因疗法,基因可以在产生大量细胞外分子结构,且这些结构可以在显微镜下观察到。”研究的主要作者、Keck医学院的皮肤病学主任David Woodley博士说道。来自波特兰Shriners儿童医院、芝加哥西北大学和加州圣卡罗斯Xgene公司的研究人员也参与了该研究。
Woodley的研究得到了该领域早期研究的帮助:1992年,他和一些同事成为第一个克隆出人类VII型胶原蛋白基因的研究小组。VII型胶原是皮肤细胞外基质的关键组成成分。胶原组成了植物的卷须以及为皮肤细胞提供支撑的原纤维;而VII型胶原对于皮肤所谓锚原纤维(Anchoring fibrils)的产生尤为关键。
“在真皮中锚原纤维与真皮带状胶原纤维相互镶嵌交织,从而确保表皮与真皮之间的紧密连接。VII 型胶原使锚原纤维的主要结构成分,在维持真皮连接结构稳定性中起着非常重要的作用,它的缺失或形态异常会导致真表皮连接结构的不稳定。这样皮肤的真表皮可能就会象馅饼皮一样,受到轻微机械创伤或表皮摩擦时,即可发生表皮与真皮的分离。
这就是为什么不含VII 型胶原的人会罹患营养不良大疱性表皮松解症,该病病人通身起庖,留下永久的疤痕。
“到目前为止已发现20名大疱性表皮松解症病人。”Woodley说。“他们常常发展出非常具有侵润性的扁平细胞癌。”
自成功克隆出VII 型胶原基因以来,Woodley与Keck医学院的医学副教授Mei Chen博士和Wei Li博士,以及来自南加州大学遗传医学研究所的基因疗法专家Nori Kasahara博士一直在合作研究将这个基因插入到缺失VII 型胶原的细胞中。现在,他们已经能够将该胶原基因插入到纤维原细胞(正常情况下产生胶原和其它原纤维组织的细胞)和角化细胞(正常情况下分化形成细胞最外层的细胞)中。在这篇发表在《自然遗传学》的文章中,他们证明这些细胞在小鼠模型中都能够表达出VII 型胶原,构建锚原纤维。
文章的第一作者Chen指出,动物锚原纤维结构的产生是应用基因疗法治疗表皮松解症路途中的重要一步。
Woodley 补充说,在接下来的工作中,改造的细胞已经显示出至少6个月持续产生VII 胶原的能力,但迄今为止,他们只是在实验室培养皿中进行实验。当然,在小鼠以及最终在人体内,是否会出现同样的结果还是一个问题。
“我认为病人最终一定会受益于对皮肤生物学基础机制的更深入了解。”Woodley 说。“这也是我们的目标:帮助需要帮助的病人,希望我们正在做的对病人有益。”
这项研究由美国国家卫生院资助。
生物通编译自SCIENCE DAILY