让细胞跳级

冠状动脉负责给心脏肌肉供血。若是这动脉硬化，结果是供血不足，轻度供血不足导致心绞痛，严重供血不足导致心肌坏死，坏死得多了，会让心脏没法给身体供血。若是坏死的地方刚好是负责控制心跳节律的，那可能导致心跳骤停，结果就是猝死。

骨骼肌，比如胳膊腿的肌肉，有再生能力，但成年人的心肌基本不能再生。如果出现心肌梗死，坏死区只能用瘢痕组织来填补。

产生瘢痕组织的细胞，主要是成纤维细胞。这种细胞基本上就是泥瓦匠。身体组织有损伤，它们就到现场产生一批后代，填补缺口。

但如果采用一些技术，可以让成纤维细胞返老还童，变成“多功能状态细胞”。这个词的意思是，这种细胞就类似早期胚胎细胞，可以根据需要，“分化”成任何其他的体细胞：上皮细胞，肌肉细胞，神经细胞，以及，心肌细胞。

至于会分化成哪种细胞，就看它们内部带什么样的调节因子。细胞的所有活动，并不是自行其道，而是根据调节因子的种类来做反应。胚胎发育期间，因为基因的调控，会给不同的细胞激活不同的基因，让它们长出不同的调节因子，于是就分化成不同细胞。

根据这个原理，学者们研究出一种人工干预技术，可以先让成纤维细胞转变成多功能细胞，然后进一步诱导它们表达（就是长出）一组“变心肌因子”，有这组因子做中介，会让成纤维细胞转化成心肌细胞。

心脏里自带大量的成纤维细胞，如果能做到这一点，就有可能补偿心肌缺血失去的心肌细胞。

但这个操作过程很复杂，具体实施有困难，而且，让细胞返老还童，虽然听起来美好，其实会伴随癌变的风险。

最近，高丽大学医学院（Korean University College of Medicine）的 Myeong-Hwa Song 团队，找到一个办法，可以省略那个多功能细胞阶段，让成纤维细胞跳级，更直接地转变成心肌细胞。

他们首先用基因工程技术，给成纤维细胞植入一组基因，这些基因负责生产那些“变心肌因子”。

有基因在还不够，还需要通知基因干活，也就是激活它们。怎么激活，需要探索。基因是不是激活，取决于它们是不是收到特定的信号。Song 团队用一种叫“敲低”的基因控制技术，调控这些转基因成纤维细胞里的各种信号传输通道，寻找关键。他们找到的是一个叫JAK2-STAT3的信号通道。在成纤维细胞里，这个通道通常是休眠的，但如果能把它激活，它发出的信号，能让那些植入的基因激活，开始制造“变心肌因子”，于是让成纤维细胞直接转变成心肌细胞。

激活这个JAK2-STAT3信号通道的办法，不知道的时候需要找，找到之后其实很简单，就是成纤维细胞生长因子4跟维生素C结合使用。

不过，这个实验是在细胞培养皿里完成的，还属于非常早期阶段。下一步是动物实验，然后是人体试验。问题在于，他们给成纤维细胞做基因改造，植入“变心肌因子”时，使用的基因投递员是逆转录病毒。这种病毒的专长是把自己肚子里的遗传物质（DNA）加塞到宿主细胞的DNA里。Song 团队把“变心肌因子”的基因装进逆转录病毒里，让它们感染成纤维细胞，就可以把目标基因植入细胞内部的DNA里。

这些病毒经过无害化处理，所以感染本身倒不是问题，问题是，这些病毒把携带的目标基因嵌入宿主细胞DNA的时候，并不挑地方，踩到哪里就在哪里植入。这就有一定的风险。虽然人类DNA超过90%都是不参与编码的（也就是说，不是有效基因），但毕竟有大约7%是真正的基因。倘若逆转录病毒把目标基因加塞到有效基因区段，就会破坏原有的基因，这是很危险的。

所以，Song 团队这个研究结果很重要，因为它从概念上证明，成纤维细胞可以直接转化成心肌细胞。但目前操作方法的第一步，就是借助逆转录病毒的基因植入步骤，还需要修改，需要寻找更安全的办法，比如用纳米颗粒。辉瑞的萨斯2（“新冠”）疫苗，就是用纳米颗粒做载体，把信使RNA送进细胞里。如果下一步，我们能用纳米颗粒来运输“变心肌因子”，这就是个很安全的渠道，也就为进入人体使用铺平了道路。

图片上方为过程提要。图片来源：参考资料2

参考资料：

http://t.cn/A6u41Y3B
http://t.cn/A6u41Y3r