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帕金森氏患者福音！透過基因重組刺激生長多巴胺神經元
帕金森氏患者福音！透過基因重組刺激生長多巴胺神經元
2015 年 12 月 13 日作者 林 亞慧
近幾十年來，研究學者不斷地尋找治療帕金森氏症的方法，希望能修復損壞的多巴胺神經元，再放回病患的身體中，讓病患自體產生多巴胺。他們曾經嘗試使用胎兒的細胞、胚胎的幹細胞及皮膚細胞等，這些物質不是難以取得、不太有效，就是太花時間，只好宣告失敗。然而，來自紐約州立大學水牛城分校的藥物生醫雅各布斯學校研究團隊發現了一個新方法，加快了皮膚細胞轉換成生產多巴胺神經元的速度。
繞過基因組的守護者──p53
p53 是一種腫瘤抑制蛋白，其對應的基因片段屬於最早發現的腫瘤抑制基因之一，它能調節細胞週期和避免細胞癌變發生，因此又被稱為基因組的守護者。研究團隊成員之一的 Jian Feng 博士表示，他們發現 p53 想讓細胞維持現狀，並阻止任何細胞類型變化成另一種類型，而當降低 p53 這方面的表現後，他們就能更輕鬆地重組皮膚細胞中的纖維組織母細胞，讓它轉換成多巴胺神經元。
Feng 認為，這樣突破性的發展對基礎細胞生物學來說，也可能很重要。當他們將之間的障礙移除，這樣的細胞類型的轉換，也證明了人類細胞將能被視為一個可更改的軟體系統。若我們能識別出是哪幾個轉錄因子的組合控制了基因的開關，也可能會改變我們解讀基因組的方式，還可能以更快速的方式操控這個系統，並生產出與身體類似的組織，像是腦組織等。
Feng 持續表示，人類從一個小細胞發展，在進而達到成人所擁有的 40 兆個細胞的這個過程，常人認為這應該是以等級制度發展的，但結果證明並不是如此，我們身上所有的細胞都與我們的第一個細胞有同樣的遺傳密碼，若以不同方式解讀它，就會產出不同種類型的細胞，最後才組成一個完整的身體。
透過細胞型態轉換 生產新的多巴胺神經元
而在這些實驗過程中，時機的掌握就是他們能成功的關鍵。Feng 表示，他們團隊發現在細胞週期中，在細胞試圖感測外在環境，以確保自己準備複製基因的這段時間前，正是細胞對轉換的接受度非常高的黃金時機。結合上述的所有方法和掌握正確時機，他們就能簡單的將皮膚細胞轉換成多巴胺神經元。最後藉由這樣的操控，他們就能激起一種具有「刪除記憶」功能的蛋白質 Tet1 表現，改變基因組的解讀。
Feng 也自豪的表示，與先前較成熟的研究相較，他們的方法不僅較快，也較有效率，別人用兩個星期的時間只能產出 5% 的多巴胺神經元，而他們僅需 10 天就能擁有 60% 的多巴胺神經元。
研究團隊經過多次測試後，也證明了他們生產出來的這些神經元，是真正能夠產生作用的中腦多巴胺神經元，也是帕金森氏患者腦中所消失的一種神經元。而這項突破性的進展，將有可能讓研究學者能研發並生產出針對特定病患的神經，並移植到患者的腦部已修復損壞的神經，或是能更有效的為帕金森氏患者找出更新的治療方法。
Parkinson’s disease researchers discover a way to reprogram the genome to produce dopamine neurons
Cell cycle and p53 gate the direct conversion of human fibroblasts to dopaminergic neurons
（首圖來源：University at Buffalo）
資料來源
2015 年 12 月 13 日作者 林 亞慧
近幾十年來，研究學者不斷地尋找治療帕金森氏症的方法，希望能修復損壞的多巴胺神經元，再放回病患的身體中，讓病患自體產生多巴胺。他們曾經嘗試使用胎兒的細胞、胚胎的幹細胞及皮膚細胞等，這些物質不是難以取得、不太有效，就是太花時間，只好宣告失敗。然而，來自紐約州立大學水牛城分校的藥物生醫雅各布斯學校研究團隊發現了一個新方法，加快了皮膚細胞轉換成生產多巴胺神經元的速度。
繞過基因組的守護者──p53
p53 是一種腫瘤抑制蛋白，其對應的基因片段屬於最早發現的腫瘤抑制基因之一，它能調節細胞週期和避免細胞癌變發生，因此又被稱為基因組的守護者。研究團隊成員之一的 Jian Feng 博士表示，他們發現 p53 想讓細胞維持現狀，並阻止任何細胞類型變化成另一種類型，而當降低 p53 這方面的表現後，他們就能更輕鬆地重組皮膚細胞中的纖維組織母細胞，讓它轉換成多巴胺神經元。
Feng 認為，這樣突破性的發展對基礎細胞生物學來說，也可能很重要。當他們將之間的障礙移除，這樣的細胞類型的轉換，也證明了人類細胞將能被視為一個可更改的軟體系統。若我們能識別出是哪幾個轉錄因子的組合控制了基因的開關，也可能會改變我們解讀基因組的方式，還可能以更快速的方式操控這個系統，並生產出與身體類似的組織，像是腦組織等。
Feng 持續表示，人類從一個小細胞發展，在進而達到成人所擁有的 40 兆個細胞的這個過程，常人認為這應該是以等級制度發展的，但結果證明並不是如此，我們身上所有的細胞都與我們的第一個細胞有同樣的遺傳密碼，若以不同方式解讀它，就會產出不同種類型的細胞，最後才組成一個完整的身體。
透過細胞型態轉換 生產新的多巴胺神經元
而在這些實驗過程中，時機的掌握就是他們能成功的關鍵。Feng 表示，他們團隊發現在細胞週期中，在細胞試圖感測外在環境，以確保自己準備複製基因的這段時間前，正是細胞對轉換的接受度非常高的黃金時機。結合上述的所有方法和掌握正確時機，他們就能簡單的將皮膚細胞轉換成多巴胺神經元。最後藉由這樣的操控，他們就能激起一種具有「刪除記憶」功能的蛋白質 Tet1 表現，改變基因組的解讀。
Feng 也自豪的表示，與先前較成熟的研究相較，他們的方法不僅較快，也較有效率，別人用兩個星期的時間只能產出 5% 的多巴胺神經元，而他們僅需 10 天就能擁有 60% 的多巴胺神經元。
研究團隊經過多次測試後，也證明了他們生產出來的這些神經元，是真正能夠產生作用的中腦多巴胺神經元，也是帕金森氏患者腦中所消失的一種神經元。而這項突破性的進展，將有可能讓研究學者能研發並生產出針對特定病患的神經，並移植到患者的腦部已修復損壞的神經，或是能更有效的為帕金森氏患者找出更新的治療方法。
Parkinson’s disease researchers discover a way to reprogram the genome to produce dopamine neurons
Cell cycle and p53 gate the direct conversion of human fibroblasts to dopaminergic neurons
（首圖來源：University at Buffalo）
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