科學家開發出新的細胞重編程過程
日期:2016-03-10 09:30:32
最近,西奈山伊坎醫學院研究人員,基于以前的工作,在小鼠的胚胎中發現了一些細胞,這些細胞是造血干細胞或造血干細胞/祖細胞(HSPCs)的前體細胞。在以往的研究中,他們在實驗室中將小鼠皮膚細胞重編程為HSPCs。現在,他們已經在小鼠胎盤和胚胎中確定了一個前體細胞,這個細胞可在實驗室內成熟并產生HSPCs。他們這項研究結果,題為“Hematopoietic Reprograming In Vitro Informs in Vivo Identification of Hemogenic Precursors to Definitive Hematopoietic Stem Cells,”發表在3月7日的《Developmental Cell》雜志,表明這個重編程過程可以在血細胞發育過程中反復起作用。這些結果,可能最終促使研究人員制備出患者特異性的HSPCs,并為細胞替代療法帶來更具分化性的血液產品。
患有血液病(如白血病、淋巴瘤、多發性骨髓瘤)和免疫缺陷的人,對于可移植的干細胞的需求量是巨大的。研究人員正在探索,在實驗室中產生大量HSPCs的方法,以及制備患者特異性HSPCs的方法。由西奈山伊坎醫學院研究人員開發的重編程過程,似乎模仿了正常血細胞生成或發育造血作用——從前體細胞到最終成為HSPCs的細胞。這項技術有可能提供一種不同的干細胞來源,并緩解這個移植需求問題。
該研究小組分析了小鼠胎盤和胚胎,以探究是否存在具有類似于前體細胞表型的細胞,并證實它們可以在實驗室中成熟為HSPCs。
該研究的資深作者、西奈山伊坎醫學院發育和再生生物學副教授Kateri Moore指出:“從長遠來看,為了治愈疾病,我們需要能夠移植一些東西,它們可以持續產生新的血細胞,而不會被病人的身體所排斥。我們對這項研究結果感到興奮。在實驗室中,這些前體細胞可以成長為可移植的HSPCs。我們的重新編程過程可以通知發育造血作用,反過來也一樣。”
該研究小組的其他成員包括發育和再生生物學教授Ihor Lemischka博士、第一作者、西奈山伊坎醫學院生物學前博士后研究員Carlos-Filipe Pereira博士,目前他是科英布拉大學的助理教授。
Lemischka博士說:“直接的重編程研究可以提高再生醫學應用。許多研究人員試圖做他們在體外HSPCs制備中已經能夠做到的事情,但是我們能夠在這個過程的基礎上,使這個領域前進一步。下一步是在人類中測試這些研究結果。”
Moore博士說:“我們的團隊已經進行了巨大的嘗試,試圖解開這個難題,我們在造血和干細胞生物學領域已經有20多年的研究經驗。我們的最終目標是,在實驗室中制備出成血細胞,并提高患者特異性血細胞的生產效率。這項研究使我們更接近于實現這個目標。”
近期,相繼有幾項細胞重編程研究,例如,1月13日,瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的科學家們開發出了一種新方法,通過“擠壓”細胞可將它們轉變為干細胞。這種方法為大規模生成醫用干細胞鋪平了道路。1月20日,Duke-NUS醫學院、Bristol大學、Monash大學和RIKEN的研究團隊開發了一個革命性的計算工具,能夠準確預測將一種人類細胞轉變為另一種類型所需的細胞因子。這項研究發表在Nature Genetics雜志上,對細胞重編程和再生醫學的進一步發展有重要意義。而在2月份,來自中國科學院動物研究所,東北農業大學生命科學學院的周琪,李鑫和王加強三位學者發表了題為“體細胞重編程研究進展”的綜述,分別介紹了重編程的各種方法, 探討重編程的效率及機制。
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