杜兴肌营养不良（Duchenne muscular dystrophy DMD）是一种慢性退化疾病，病因在于发生了中断抗肌萎缩蛋白（dystrophin）mRNA阅读框（reading frame）的基因变异，从而使肌纤维膜缺少抗肌萎缩蛋白。某些情况下，强制排除单个exon基因能恢复部分阅读框，并且产生较短的功能蛋白。

 

在12月13日出版的《细胞—干细胞》（Cell Stem Cell）上，来自意大利和法国的科学家利用一种表达反义寡核苷酸（antisense oligonucleotides）的慢病毒载体（lentiviral vector）来形成足够的exon排除，并修正DMD去除CD133+干细胞造成的最初阅读框位移。结果发现，来自DMD患者血管或肌肉中的CD133+经过基因修正后，能使病人肌肉形态和功能得到显著恢复，并且增加小鼠模型中抗肌萎缩蛋白的表达。

 

研究小组分离了DMD CD133+干细胞，并分析了移植到小鼠模型后参与肌肉再生的能力。研究中科学家分别使用了两种CD133+干细胞，它们分别来自血液和骨骼肌。之前，科学家已经了解血液CD133+干细胞的肌浆蛋白潜力，但研究小组证明，从肌肉中分离出的CD133+干细胞同样能分化成肌肉和内皮细胞。因此，小组可以比较两种干细胞的分化能力。

 

结果表明，经过基因改造的这些细胞能保护再生的肌纤维，并且来自血液和肌肉的CD133+干细胞都能分化为萎缩骨骼肌中的卫星细胞。此外，进一步研究发现，这些干细胞能参与肌肉再生，并补充卫星细胞数量。在对病人进行了干细胞动脉移植后，研究小组通过分析肌肉力量和耐受力后发现，骨骼肌形态和功能都得到了很好的恢复，并且治疗中使用的为病人自体干细胞，这大大降低了免疫排异反应的可能。

 

但是对于临床应用而言，结合基因和干细胞的治疗方法会带来一些问题，特别是在生物安全性上。这主要来源于慢病毒载体对DMD干细胞基因缺陷的修正，它可能扰乱肿瘤抑制基因等，从而导致癌症发生。因此，针对exon排除过程的进一步研究将增加科学家对其内在机制的了解，并最终改进治疗杜兴肌营养不良症的基因细胞疗法。