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干细胞研究大出破从一根头发可以大量产生胚胎干细胞《资讯》

发布时间:2020-08-26 16:14:37 阅读: 来源:尾灯厂家

第一篇关于将人成体细胞成功重编程而逆转为所谓的具有胚胎干细胞形态和行为的诱导多能干细胞(iPS)的报道激起了媒体的热潮。但是这一重组过程的效率非常低下,仅仅十万分之一的细胞可以被诱导。

现在,由来自salk生物研究机构的Juan Carlos Izpisúa Belmonte带领的研究小组成功地将重组效率提高了100倍,并将所需时间缩短了一半。实际上,从人头皮处摘取的一根头发上所粘附的少量角质形成细胞中,他们可以多次生成iPS细胞。

他们的文章发表在2008年10月17日在线版《自然生物技术》杂志上。他们的方法不仅提供了一个简便易行的生成病人或疾病特异性干细胞的可选方法,而这之前是被重组程序的低效率而限制的,另外该技术更使病人免于因收集合适的起始组织而具有创伤性的步骤,因为这种新方法只需要一根人的头发。

西班牙巴塞罗那再生医学中心主任和基因表达实验室的教授,Belmonte博士说,一种能够高效易行的诱导产生病人特异性干细胞的方法使我们离干细胞疗法的临床治疗更进了一步。而这种诱导所产生的干细胞,不像人胚胎干细胞,移植后是不会被病人的免疫系统所排斥的。

角质形成细胞来源于皮肤的最表面的一层,可以形成角质,一种组成头发、指甲和皮肤的硬的蛋白质。他们起源于表皮的基底层,沿着表皮的各层逐层上移,最后脱掉。

尽管研究者已经成功地重组了小鼠的各种不同类型的细胞(成纤维细胞,肝细胞和肠细胞),皮肤成纤维细胞是他们唯一进行的人类细胞种类。成纤维细胞协助组成人体的结缔组织,是皮肤深层的基本细胞类型,负责创伤复原和胶原蛋白的分泌。

在第一组实验中,第一作者Trond Aasen博士,来自巴塞罗那再生医学中心的博士后研究者,运用病毒载体将调解基因Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc导入人皮肤外植体来源的角质生成细胞中。仅10天后,与以往3周到4周时间不同,万分之一的细胞会长成一小团细胞,显示出特征性的胚胎干细胞团的所有特征。

然后,研究者成功地将这种角质形成细胞来源的iPS细胞或者称为KiPS的细胞与成纤维细胞来源的iPS细胞进行区分,前者可以分化成人体的各种细胞类型,包括心肌组织,帕金森病所影响的多巴胺能神经元等。

在角质形成细胞重组过程的高效率基础上,Aasen决定验证是否能够通过少量的生物标本来制备KiPS细胞。他说,我们从一名同事的头皮上取一根头发,对分布在平面根部区域外层的角质形成细胞进行培养,并成功的将它们重组成实实在在的KiPS细胞。

角质形成细胞相对其他细胞显得更具可塑性的原因尚不清楚。Balmonte说,我们检查了所有类型的细胞,发现角质形成细胞是最容易被重组的细胞。至于为什么如此的原因还不清楚,但对其的研究对于整个技术领域的全面发展将非常重要。

但该研究的研究者们确实发现了一些端倪。当他们对角质形成细胞、成纤维细胞、人类胚胎干细胞和KiPS细胞等的干细胞标志、生长以及分化的基因表达谱进行比较后发现,相对于成纤维细胞,角质形成细胞与人胚胎干细胞和KiPS细胞拥有更多的相似性。

对该研究有贡献的研究者还包括,西班牙巴塞罗那再生医学中心的Angel Raya博士,Maria J. Barrero博士,Elena Garreta博士,Antonella Consiglio博士,Federico Gonzales博士,Rita Vassena博士,Josipa Bilic博士,Vladimir Pekarik博士,Gustavo Tiscornia博士,Michael Edel博士,Stéphanie Bouébsbs。

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