用基因靶向分子再生组织

合成的DNA靶向分子可以为组织再生铺平道路。

通过涉及合成分子的新方法可以触发干细胞转变为心肌细胞。该方法克服了当前方法面临的挑战，并且可以微调以促进形成多种细胞类型。

人诱导的多能干细胞(hiPSC)由成体细胞产生，并且可以编程为变成体内的任何细胞类型。通过信号提示和基因的协调调节来控制细胞类型转换。打开和关闭涉及器官发育的这些不同信号的分子已被用于控制hiPSC的命运。但尚未发现可直接切断所需信号基因的分子。目前可用的方案涉及引入外来遗传物质，这可能对患者有风险。

日本京都大学综合细胞材料科学研究所(iCeMS)的Tanichi Tanichi和Ganesh Pandian Namasivayam构建了一种合成分子，可以识别和结合参与hiPSCs分化为中胚层的特定DNA序列，中胚层可以被刺激变成心肌细胞。

当称为PIP-S2的合成分子与其靶DNA序列结合时，它会阻止一种名为SOX2的蛋白质与同一位点结合。SOX2在hiPSC中高度表达，并且负责将它们保持在“多能”状态，这意味着它阻止它们转化为其他细胞类型。在该研究中，PIP-S2与DNA结合，导致hiPSC向中胚层的转化。然后该团队向hiPSC细胞培养物中添加了另一种信号抑制剂分子，该分子是心肌细胞形成的已知驱动因子。在12天的总时间内形成表现出收缩和缩回能力的心肌细胞。

“据我们所知，这项工作报告了第一个能够指导hiPSCs分化成特定细胞谱系的DNA结合合成分子，”该研究的首席研究员Hiroshi Sugiyama写道，该研究发表在Nucleic Acids Research杂志上。

研究人员得出结论，该策略可用于设计靶向各种DNA序列的其他合成分子，诱导hiPSCs发育成不同的细胞类型。

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