CNS三大雜志關(guān)注焦點--干細(xì)胞的強(qiáng)大記憶功能,好壞只在一念間


?
過去我們都知道免疫細(xì)胞有記憶功能,所以我們發(fā)明了疫苗,讓它記住不同病毒樣貌,當(dāng)再次遇到這種病毒的攻擊,我們的身體就可以激活這類細(xì)胞,發(fā)揮戰(zhàn)斗作用。
?
人類在公元900年左右發(fā)現(xiàn)了這個免疫細(xì)胞天然的秘密,在中國和印度,人類首次將天花病人身上的痘接種到健康人體內(nèi),發(fā)現(xiàn)雖然會導(dǎo)致疾病但效果要比正常的天花感染輕微的多,更重要的是,"接痘"會單獨(dú)產(chǎn)生免疫記憶,從而使機(jī)體對天花產(chǎn)生抵抗力。這成為現(xiàn)代疫苗接種的前奏。
?
新冠疫苗的產(chǎn)生正是因為我們的免疫系統(tǒng)可以識別出新冠病毒的S蛋白,并且把這種識別如同寫入硬盤一樣儲存到了我們免疫細(xì)胞上,讓我們在面對新冠病毒時可以立即調(diào)動中和抗體對抗病毒,以避免重癥的發(fā)生發(fā)展。
?
隨著人們對干細(xì)胞研究的深入,讓我們驚呼的是,干細(xì)胞居然也和免疫細(xì)胞一樣具有強(qiáng)大的記憶功能!
?
接下來我們通過來自三大醫(yī)學(xué)雜志《SCIENCE》、《NATURE》、《CELL》。一步步來揭示干細(xì)胞記憶的秘密!
?
《SCINECE》
?
2021年11月26日,皮膚干細(xì)胞大神美國洛克菲勒大學(xué)Elaine Fuchs教授團(tuán)隊在《科學(xué)》雜志發(fā)文,干細(xì)胞通過積累不同的表觀遺傳記憶,從而擴(kuò)大干細(xì)胞的多向分化潛能。
?

?

?
研究人員發(fā)現(xiàn),毛囊干細(xì)胞不僅可以具備在表皮的“永久居住”資格,還能在整個遷移途中獲得不同類型經(jīng)歷相關(guān)的表觀遺傳記憶,包括在“故鄉(xiāng)(毛囊)”的記憶,并能像記憶T細(xì)胞一樣,在受到二次挑戰(zhàn)時,喚醒記憶并作出快速有效的應(yīng)答,讓無毛小鼠長出皮膚和毛囊。
?

?
Fuchs教授說:“記憶曾經(jīng)被認(rèn)為是免疫系統(tǒng)的T細(xì)胞、B細(xì)胞的特權(quán),但我們的研究結(jié)果表明,干細(xì)胞也具備記憶功能?!?/strong>
?
在此研究中,損傷促進(jìn)了上皮干細(xì)胞的炎癥記憶,從而增強(qiáng)其對未來損傷修復(fù)的能力,這種記憶來自炎癥刺激,即通過炎性小體信號從而驅(qū)動上皮干細(xì)胞的表觀遺傳學(xué)改變。相關(guān)研究能為后期科學(xué)家們開發(fā)有效的臨床療法來治療危害人類健康嚴(yán)重的疾病提供新的思路。
?
?
《NATURE》
?
而在2017年的《自然》雜志上,美國紐約大學(xué)的免疫學(xué)教授Shruti Naik教授也發(fā)表類似研究。
?

?

?
該研究表明如果小鼠某塊皮膚發(fā)炎并愈合,那么當(dāng)這個部位再次損傷后,傷口愈合的速度會是原來的2.5倍,這種能力可能持續(xù)6個月。
?

?

?
Shruti Naik教授認(rèn)為:“我們開始意識到干細(xì)胞并不僅僅可以生成組織,而且還具備敏銳的環(huán)境感知和反應(yīng)能力?!?/strong>
?
?
《CELL》
?
記憶給干細(xì)胞帶來了巨大的優(yōu)勢,使它們能夠從環(huán)境中學(xué)習(xí),并與周圍環(huán)境保持一致。越來越多的數(shù)據(jù)也表明,單個細(xì)胞的行為不僅由他們過去的經(jīng)歷決定的,也有可能來自祖輩。
?
來自《CELL》的一篇文章,就揭示了造血干細(xì)胞會記住以前的感染,并將這些信息傳遞給自己的后代。
?

?
基于以上的認(rèn)識,科學(xué)家們同時也著手進(jìn)行刺激干細(xì)胞產(chǎn)生記憶的探索。同樣來自《CELL》 的另一篇文章,研究者直接使用β-葡聚糖、IL-1β、卡介苗疫苗(Bcg)和結(jié)核分歧桿菌等誘導(dǎo)炎癥刺激,這些刺激能激活炎癥轉(zhuǎn)錄因子,促進(jìn)染色質(zhì)的重塑,從而導(dǎo)致神經(jīng)干細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和代謝的急劇改變。結(jié)果顯示,做第二次刺激時,比起第一次刺激,干細(xì)胞及其后代在與記憶染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域相對應(yīng)的基因上的表現(xiàn)更加強(qiáng)烈,正是“所有過往都是歲月恩賜”。
?

?
?
綜合上面三大醫(yī)學(xué)雜志給我們帶來的記憶,讓我們知道了干細(xì)胞記憶在修復(fù)組織器官方面發(fā)揮了巨大作用,同時可以加快組織和系統(tǒng)重建和再生。基于以上認(rèn)識為了讓回輸?shù)母杉?xì)胞起到更強(qiáng)的臨床療效,我們也可以在體外對干細(xì)胞進(jìn)行類似的調(diào)控和刺激,從而讓干細(xì)胞晉升幾個階梯,到體內(nèi)可以更好的發(fā)揮治療作用。
?
但是和人類的記憶一樣,不都是美好的,干細(xì)胞的記憶也可能導(dǎo)致慢性疾病的可能性。
?
加州大學(xué)Gonzales教授說:“我們知道,銀屑病的炎癥發(fā)作經(jīng)常發(fā)生在相同的部位,在癌癥中,腫瘤也經(jīng)常發(fā)生在之前損傷的部位。這表明,隨著時間的推移、積累記憶的多樣性可能是導(dǎo)致晚年生活中出現(xiàn)的各種慢性病和腫瘤的罪魁禍?zhǔn)住!?/strong>
?
未來,科學(xué)家們希望通過深入研究干細(xì)胞記憶形成背后的機(jī)制,以提供更好的治療方案。皮膚干細(xì)胞大神Elaine Fuchs說:“理想情況下,我們最終能夠擺脫不好的記憶,只留下好的記憶。雖然目前我們還沒有做到這一點,但這些新發(fā)現(xiàn)在廣泛的研究領(lǐng)域引起了極大的興趣,并引導(dǎo)我們找到治療疾病的新方法?!?/span>
?
?
圖片來源于網(wǎng)絡(luò),侵刪
