愛丁堡大學(xué)的一個研究小組第一次成功地再生一個活體器官。該團(tuán)隊重建胸腺——身體上一個位于心臟旁邊的器官，它能夠產(chǎn)生重要的免疫細(xì)胞。

免疫修復(fù)

新研究為研發(fā)出治療免疫系統(tǒng)受損的人以及影響胸腺發(fā)育的遺傳性疾病的方法鋪平了前進(jìn)的道路。

該小組在一個很老的小鼠中重新激活一個隨著年齡的增長而關(guān)閉的天然機(jī)制，恢復(fù)了胸腺的活力。經(jīng)過處理后，在一只年輕的小鼠中發(fā)現(xiàn)具有類似結(jié)構(gòu)的再生器官。

功能恢復(fù)

胸腺的功能也被修復(fù)了，小鼠開始制造更多的稱為T細(xì)胞的白細(xì)胞，它是抵抗感染的一種重要細(xì)胞。然而，目前尚不清楚小鼠的免疫系統(tǒng)是否得到了改善。

這項研究是由愛丁堡大學(xué)醫(yī)學(xué)研究理事會再生醫(yī)學(xué)中心的研究人員完成的。

研究人員針對由胸腺細(xì)胞產(chǎn)生的一種蛋白——稱為FOXN1——它參與調(diào)控重要基因如何啟動。通過增加FOXN1的水平，該團(tuán)隊指示干細(xì)胞樣細(xì)胞來重建器官。

“我們的研究結(jié)果表明，針對人體中的同一通路可改善胸腺功能，因此提高老年患者或免疫系統(tǒng)發(fā)育不全的人的免疫力，但是，將這個在人體測試之前，我們需要進(jìn)行更多的工作，以確保過程可以嚴(yán)格控制，” MRC再生醫(yī)學(xué)中心組織干細(xì)胞生物學(xué)的教授克萊爾布萊克本說。

治療的希望

隨著年齡的增長，胸腺惡化，這就是為什么老年人往往更容易受到感染，如流感。

這項發(fā)現(xiàn)也可以為一種導(dǎo)致胸腺發(fā)育不全的遺傳性疾病——DiGeorge氏綜合征患者提供新的希望。

“再生醫(yī)學(xué)的一個主要目標(biāo)是利用人體自身的修復(fù)機(jī)制和操縱這些調(diào)節(jié)途徑去治療疾病。這個有趣的研究表明，哺乳動物的器官可以通過操縱一個單一的蛋白質(zhì)定向再生，這可能對再生生物學(xué)的其他領(lǐng)域有著廣泛的意義，“醫(yī)學(xué)研究委員會再生醫(yī)學(xué)系主任羅布扣博士說。

該研究發(fā)表在發(fā)育(Development)雜志上。

原文摘要：

Regeneration of the aged thymus by a single transcription factor

Nicholas Bredenkamp, Craig S. Nowell and C. Clare Blackburn

Thymic involution is central to the decline in immune system function that occurs with age. By regenerating the thymus, it may therefore be possible to improve the ability of the aged immune system to respond to novel antigens. Recently, diminished expression of the thymic epithelial cell (TEC)-specific transcription factor Forkhead box N1 (FOXN1) has been implicated as a component of the mechanism regulating age-related involution. The effects of upregulating FOXN1 function in the aged thymus are, however, unknown. Here, we show that forced, TEC-specific upregulation of FOXN1 in the fully involuted thymus of aged mice results in robust thymus regeneration characterized by increased thymopoiesis and increased naive T cell output. We demonstrate that the regenerated organ closely resembles the juvenile thymus in terms of architecture and gene expression profile, and further show that this FOXN1-mediated regeneration stems from an enlarged TEC compartment, rebuilt from progenitor TECs. Collectively, our data establish that upregulation of a single transcription factor can substantially reverse age-related thymic involution, identifying FOXN1 as a specific target for improving thymus function and, thus, immune competence in patients. More widely, they demonstrate that organ regeneration in an aged mammal can be directed by manipulation of a single transcription factor, providing a provocative paradigm that may be of broad impact for regenerative biology.

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