科學家找到提高細胞自我修復新方法，皮膚內層隔離細胞分裂比率提高20-25%

器官再生是利用人工方法重新創造丟失或功能損害的組織和器官，使這些組織和器官能夠重新獲回正常功能，一直是生物學和工程學的研究重點領域之一，因為這一領域的突破將會給醫學界和許多疾病患者帶福音。

而就在最近，器官再生領域有了新的突破：科學家們為提高細胞自我修復能力尋找到了新的方法， 并且利用這種方法，他們成功將皮膚內層隔離細胞分裂的比率提高了 20-25%。

研究出這一科學成就的科學家們，來自曼徹斯特大學，資助他們的使英國醫學研究委員會和赫爾穆特?霍滕基金會（Helmut Horten Foundation），這一研究成就發表在了《核酸研究》雜志上。

而這種新的提高細胞修復方法 —— 即提高細胞分裂比率的方法 —— 的主角，是兩種 DNA 轉錄因子。

在這里，我們要簡單的介紹一下基因的表達過程，也就是生物的遺傳信息的貯存者 DNA，如何通過生成蛋白質的過程來控制生命現象。

這個過程分為兩步：首先，DNA 通過轉錄過程，在 RNA 聚合酶（將遺傳信息從 DNA 轉錄為 RNA 的酶）的作用下，拷貝出一條與 DNA 鏈序列完全相同 (除了 T→U 之外）的 RNA 單鏈的過程，轉錄是基因表達的核心步驟。

這一過程生成的 RNA 單鏈，名為 mRNA；接下來，新生的 mRNA 通過翻譯過程，生成蛋白質，這一過程則是是基因表達的最終目的。

而一種名為轉錄因子的蛋白質，可以與特定的 DNA 序列結合，通過促進（作為激活劑）或阻斷（作為阻遏物）RNA 聚合酶發揮功能，來控制遺傳信息從 DNA 到 mRNA 的轉錄。轉錄因子可以單獨完成這一過程，或者與其他的蛋白質共同完成這一過程。

也就是說，轉錄因子可以促進或阻礙轉錄過程，從而加強或減弱基因表達，進而提高或降低細胞分類的比率。

這次研究中，曼徹斯特大學的科學家們所發現的，正是兩種能夠增強皮膚細胞分裂的自然過程的轉錄因子。

在正常情況下，從皮膚內層分離出的細胞，四個中只有一個會進行分裂，但這次研究小組者細胞分離的比率提高了 20-25％。

值得一提的是，研究者們在這次研究中，尤其關注了兩種皮膚細胞，一種是皮膚生長層的最內層 “基底層” 的角質形成細胞，另一種皮膚最表層附近的那些皮膚層的細胞，這些細胞在愈合過程中有著至關重要的作用，因此也被成為 “超基底層” 細胞。

之所以要重點關注這兩者，是因為如果過度促進 “基底層” 細胞的分裂，為帶來皮膚癌的風險，但 “超級底層” 的細胞則是 “防癌的”，促進它們的分裂并不會帶來皮膚癌的風險。

而研究者們也找到了兩種轉錄因子，在這兩種轉錄因子的共同作用下，人們可以在提高皮膚細胞分的同時保護皮膚細胞不被其轉化為癌細胞。

這兩種轉錄因子，一種是皮膚細胞 DNA 的主調控子，另一種則可以抗氧化，減輕來自環境，毒素和內部代謝過程的活性氧而導致的氧化應激反應。這兩種轉錄因子共同作用，對于維持皮膚細胞的增殖分裂能力非常重要。

科學家們尋找到的人為影響這兩種轉錄因子的激活的方法，則是從一種我們使用的蔬菜中可以找到的物質。

目前，人們通常是通過添加生長因子來提高細胞分裂的比率，從而修復皮膚，關節或者其他經常經常受損的器官的。但是生長因子雖然天然存在，但十分難以提取。

而這次研究中，科學家使用了蘿卜硫素是一種在西蘭花、抱子甘藍和卷心菜中發現的化合物 —— 蘿卜硫素，用它來代替生長因子，可以激活兩種轉錄因子與 DNA 特定部分的結合，進而提高細胞分裂的比率。

盡管這種方法可以幫助皮膚細胞進行修復，但是，一旦組織已經開始纖維化，或者疤痕已經形成，皮膚就無法回復原有的功能了。

有了這次提高皮膚細胞分裂比率的成功經驗，科學家們希望將這一經驗進一步擴大， 今后他們希望找到可以使和皮膚一樣的具有內源性機制的其他器官的再生方法。

由于每個器官都有自己不同的可以促進再生的轉錄因子，科學家們還需要針對不同的器官進行相應的研究。

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參考：

https://medicalxpress.com/news/2021-04-scientists-skin.html