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愛丁堡大學的一個研究小組第一次成功地再生一個活體器官。該團隊重建胸腺——身體上一個位于心臟旁邊的器官，它能夠產生重要的免疫細胞。 免疫修復 新研究為研發出治療免疫系統受損的人以及影響胸腺發育的遺傳性疾病的方法鋪平了前進的道路。 該小組在一個很老的小鼠中重新激活一個隨著年齡的增長而關閉的天然機制，恢復了胸腺的活力。經過處理后，在一只年輕的小鼠中發現具有類似結構的再生器官。 功能恢復 胸腺的功能也被修復了，小鼠開始制造更多的稱為T細胞的白細胞，它是抵抗感染的一種重要細胞。然而，目前尚不清楚小鼠的免疫系統是否得到了改善。 這項研究是由愛丁堡大學醫學研究理事會再生醫學中心的研究人員完成的。 研究人員針對由胸腺細胞產生的一種蛋白——稱為FOXN1——它參與調控重要基因如何啟動。通過增加FOXN1的水平，該團隊指示干細胞樣細胞來重建器官。 “我們的研究結果表明，針對人體中的同一通路可改善胸腺功能，因此提高老年患者或免疫系統發育不全的人的免疫力，但是，將這個在人體測試之前，我們需要進行更多的工作，以確保過程可以嚴格控制，” MRC再生醫學中心組織干細胞生物學的教授克萊爾布萊克本說。 治療的希望 隨著年齡的增長，胸腺惡化，這就是為什么老年人往往更容易受到感染，如流感。 這項發現也可以為一種導致胸腺發育不全的遺傳性疾病——DiGeorge氏綜合征患者提供新的希望。 “再生醫學的一個主要目標是利用人體自身的修復機制和操縱這些調節途徑去治療疾病。這個有趣的研究表明，哺乳動物的器官可以通過操縱一個單一的蛋白質定向再生，這可能對再生生物學的其他領域有著廣泛的意義，“醫學研究委員會再生醫學系主任羅布扣博士說。 該研究發表在發育(Development)雜志上。 原文摘要： Regeneration of the aged thymus by a single transcription factor Nicholas Bredenkamp, Craig S. Nowell and C. Clare Blackburn Thymic involution is central to the decline in immune system function that occurs with age. By regenerating the thymus, it may therefore be possible to improve the ability of the aged immune system to respond to novel antigens. Recently, diminished expression of the thymic epithelial cell (TEC)-specific transcription factor Forkhead box N1 (FOXN1) has been implicated as a component of the mechanism regulating age-related involution. The effects of upregulating FOXN1 function in the aged thymus are, however, unknown. Here, we show that forced, TEC-specific upregulation of FOXN1 in the fully involuted thymus of aged mice results in robust thymus regeneration characterized by increased thymopoiesis and increased naive T cell output. We demonstrate that the regenerated organ closely resembles the juvenile thymus in terms of architecture and gene expression profile, and further show that this FOXN1-mediated regeneration stems from an enlarged TEC compartment, rebuilt from progenitor TECs. Collectively, our data establish that upregulation of a single transcription factor can substantially reverse age-related thymic involution, identifying FOXN1 as a specific target for improving thymus function and, thus, immune competence in patients. More widely, they demonstrate that organ regeneration in an aged mammal can be directed by manipulation of a single transcription factor, providing a provocative paradigm that may be of broad impact for regenerative biology. |
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