Nature重磅：体内重编程让细胞逆生长，原位长出新皮肤
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科普相当重要
尤其是前沿热点
比如干细胞
体内重编程成功再生皮肤。4个神奇因子让皮肤逆生长，仅仅18天后小鼠溃疡面就开始生长出新的皮肤组织团块，并且随着时间推移新生皮肤组织会不断扩大直至覆盖整个溃疡面。新生皮肤组织与正常皮肤完全相同，且无致瘤风险。
编辑丨小明月
来源丨干细胞者说
皮肤是人体最大的器官，维持着机体内环境的稳定，具有美观、保护机体、调节体温、感受压力、疼痛和温度等功能，能够保护人体组织器官不受外界侵袭。随着现代社会的发展和生活方式的转变，人口老龄化加剧，人类疾病谱发生了显著改变，创面难愈或不愈的发生率逐年增高。在世界范围内，大约2％的人正在忍受慢性皮肤伤口的病痛，每年有30万人因皮肤损伤而致死。
伤口愈合的关键在于周围组织的角化细胞（皮肤最外层的原始细胞）移动至伤口处止住损伤，是一个非常复杂、由多种因素共同参与的过程，包括 炎症、增生和组织再塑等阶段。尽管有许多新技术（被广泛用于促进伤口愈合，但在大多数情况下，现有治疗方法能实现伤口愈合的百分比仅为50％～60％。因此需要一种更加简单、而且比目前的植皮和昂贵的人造移植物更加有效的治疗方法。
9月6日，美国索尔克生物研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte课题组在Nature发表了题为In vivo reprogramming of wound-resident cells generates skin epithelial tissue 的研究，该研究通过将伤口内的细胞重编程为表皮细胞，可以治愈小鼠的伤口和溃疡。
通过体内重编程成功再生生物体内的功能器官（皮肤）的第一个原理证明。（图片来源：Juan Carlos）
论文指出，只需在伤口处转入四种表皮生长相关因子组合，就可以将其他细胞转化成类似干细胞功能细胞，实现伤口的自然无创愈合，且新生皮肤功能与正常皮肤功能一样。这四种神奇的因子是什么呢？研究将这种组合称作DGTM因子，分别包含了DNP63A、GRHL2、TFAP2A、MYC四种单因子。其中DNP63A和GRHL2 可以将皮肤间充质细胞重编程变成皮肤细胞前体；MYC则有助于提高重编程效率，并促进细胞增殖和分层；TFAP2A负责加速小皮肤细胞团块汇聚集合。
为了模拟皮肤破溃，在小鼠背部进行手术处理安装一个嵌套环，可以将溃疡面的正常皮肤组织隔离开并防止自然愈合。之后将筛选出的DGTM组合因子导入溃疡面，仅仅18天后溃疡面就开始生长出新的皮肤组织团块，并且随着时间推移新生皮肤组织会不断扩大直至覆盖整个溃疡面。
结果显示，新生皮肤组织能够成功地与周围正常表皮相连接，说明新生组织可以帮助伤口愈合。经过组织切片分析等手段确定，利用DGTM因子诱导产生的新生皮肤组织与正常皮肤完全相同，且无致瘤风险。
从临床角度看，目前临床上恢复溃疡采用的是FGF2，将其与DGTM因子利用凝胶进行混合涂抹在破溃处，可加速皮肤生长愈合过程，溃疡面伤口只需2-2.5周即可生长出全新的皮肤组织。
未来还需要更多实验来证明其临床可行性，包括人体免疫系统对DGTM因子的作用、探究DGTM因子对不同阶段和种类伤口的作用差别等。但这种利用四种因子便能在活体动物实现类干细胞重编程，已经是一项巨大的技术突破。这项技术对于加速促进伤口的皮肤再生，解决常规伤口修复所需过多的时间精力问题都具有空前意义。这都是目前临床手术无法达到的。因此此项技术对将来应用于人体皮肤损伤修复的再生治疗前景无可限量。
主要参考文献：
[1]Skin and its regenerative powers: an alliance between stem cells and their niche.
[2]In vivo reprogramming of wound-resident cells generates skin epithelial tissue.
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