雙轉基因模型證明干細胞促進再生新理論

　　《JCI-Insight》雜志近期發表了他們的研究成果——注射后，干細胞通過協調內源性細胞導致愈合效果，并不直接負責軟骨再生。

　　間充質干細胞（所謂的結締組織祖細胞）在治療軟骨組織再生領域極具潛力，但是，干細胞療法如何促進受損結締組織愈合的機制尚不明確。生物醫學科學系的研究者為解決這一問題首先需要克服一個障礙：用于追蹤干細胞的標記蛋白屬于非自身蛋白，這種標簽會導致注射干細胞被免疫排斥。

　　新模型演示干細胞的作用方式

　　“在活動物體內直接追蹤注射干細胞的活動是不可能的，”通訊作者Reinhold Erben解釋道。“你需要先利用特殊蛋白標記干細胞，可是它們都是能被免疫系統識別的非內源性蛋白，因此可能存在副作用，排斥反應會阻礙注射細胞的作用方式，影響驗證結果。”

　　研究人員認為唯一的途徑是利用免疫缺陷動物模型，通過遺傳手段減弱免疫系統，讓機體對標簽蛋白質不再反應。然而，這類動物模型也不能很好的反映干細胞活動的真實情況。“為此，我們研制了一種更寫實的，擁有免疫活性，但對我們的追蹤分子沒有反應的模型。這是一個純粹的研究干細胞在軟骨損傷治療中作用的動物模型，”Erben說道。

　　“于是，我們創建了一種雙轉基因動物模型，”Erben說。“人工誘導受體和供體小鼠和大鼠表達人類細胞表面蛋白，胎盤堿性磷酸酶（placental alkaline phosphatase, ALPP），使細胞可被追蹤。受體品系的ALPP與供體的具有1個氨基酸的差異，但是對免疫系統來說，兩種蛋白質變體幾乎完全相同，因此從供體到受體的移植不會出現排斥。此外，受體ALPP的突變使蛋白質在高溫下的熱穩定性失活，通過實驗能與供體蛋白加以區分。”

　　新系統——干細胞療法的動力

　　這種突變追蹤蛋白迷糊免疫系統的理念可推廣至其他動物模型。除了ALPP，綠色熒光蛋白（GFP）和熒光素酶（luciferase）等常見蛋白標記也都可以嘗試使用這種方法。“與其他追蹤分子相比，結合兩種變體的策略更適用于干細胞研究，”Erben說。

　　無免疫活性損耗的雙轉基因系統讓干細胞治療軟骨再生的過程更加清晰。在干細胞逐漸滲透至癌癥治療、神經退行性疾病治療、組織再生醫學、甚至醫療美容等方方面面領域的今天，任何一種新方法都有潛力擴大人類對干細胞未知領域的深入了解。