「基因手術刀」讓血管高效安全再生有了可能性

03-20

如果把人體比作社會，身體內的每個細胞就好像社會中的成員。為了維護「社會」的和諧穩定，每個體細胞成員都各司其職，它們被訓練得高度「專業」，以適應自己的功能。

相對於這些成熟的體細胞，幹細胞倒像是未接受過任何專業訓練的學生。具有從事各種職業的潛能，比如修復損傷組織、替代損傷細胞的功能或刺激機體自身細胞的再生。

幹細胞的這種特性被應用於治療多種人類退行性和損傷性疾病。例如：通過人為控制幹細胞的分化，可修復或替換那些受損和「即將退休」的組織細胞，用於治療心肌梗死、糖尿病、神經退行性疾病等多種疾病。

幹細胞技術在再生醫學中具有廣闊的應用前景，但有效性和安全性方面的局限性阻礙了該技術的普及。一方面，注入體內的幹細胞在疾病以及衰老微環境下存活效率不高；另一方面，不利因素的刺激可能導致幹細胞的基因組不穩定而突變成腫瘤細胞，在細胞治療中形成安全隱患。

至此，大家可能會想到，如果讓移植入體內的幹細胞能夠更好地適應非正常生理狀況下的不良微環境，是不是就有可能跨越「有效性」和「安全性」這兩大障礙？

近期，中國科學院生物物理研究所劉光慧研究組、北京大學湯富酬研究組和中國科學院動物研究所曲靜研究組聯合攻關，通過靶向編輯單個長壽基因產生了世界上首例遺傳增強的人類血管細胞，在解決細胞治療的「有效性」和「安全性」這兩大難題上實現了突破。

此次靶向編輯的基因是名為「FOXO3」的轉錄因子，由於FOXO3的基因多態性同人類壽命的延長關係密切，因此被冠以「長壽蛋白」的美名。它通過調節多種基因表達，可實現延緩細胞衰老、抵禦應激、維持心血管穩態等作用。此外，FOXO3還具有抵抗腫瘤形成的能力。

科研人員在人類幹細胞中利用基因編輯技術成功做到了使FOXO3蛋白在細胞核里「停留」更長的時間，從而更好地發揮作用。

隨後，研究人員將這種被成功編輯的幹細胞分別分化成血管內皮細胞（血管內膜）、血管平滑肌細胞（血管中膜）和間質細胞（血管外膜）。這些血管細胞就像是增強了裝備的士兵，既提高了戰鬥力，又可以適應「戰場」中惡劣的環境，隨時準備增援體內老化損傷的細胞。