讓干細胞和胚胎“沉睡”的神奇凝膠
日期:2016-03-16 08:54:55
最近,英國謝菲爾德大學的研究人員開發(fā)出一種新的方法,能夠使干細胞和胚胎停止發(fā)育幾天的時間,然后促使它們重新開始發(fā)育。這將對再生醫(yī)學產(chǎn)生什么影響呢?
研究人員在實驗室中制造出了一種黏液,可以使人類干細胞和胚胎干細胞進入睡眠狀態(tài)。當浸在這種物質(zhì)中時,細胞就進入一種停滯的狀態(tài),在這期間它們停止發(fā)育,一旦將這種黏液移除,它們又開始分裂。這種新物質(zhì)可以改變干細胞被儲存和運輸?shù)姆绞剑⒖赡軐τ?ldquo;如何制備干細胞用于再生醫(yī)學”發(fā)揮重要的作用。
來自英國謝菲爾德大學的Steven Armes知道,小鼠、大鼠,袋鼠和其他一些哺乳動物,在達到最好的出生條件之前,可制造一種粘液,阻斷胚胎的發(fā)育。他和他的同事們想知道:他們是否能制備一種物質(zhì),能夠?qū)θ祟惗嗄芨杉毎鐾瑯拥氖虑槟兀?/span>
現(xiàn)在,在《ACS Central Science》發(fā)表的一項研究中,該研究團隊提出了一種三維的、富含羥基的凝膠,可阻礙干細胞的發(fā)育至少14天的時間。它還停滯了人類胚胎的發(fā)育長達8天的時間。Armes特別吃驚的是,細胞僅僅通過被淹沒在凝膠中,就進入了停滯期,該凝膠不與細胞相互作用。我們不需要添加任何復雜的生化物質(zhì)。”
一旦細胞被埋入在凝膠中,在分子水平上發(fā)生了什么情況才引發(fā)了細胞停滯?目前尚不明確。Armes指出:“我們知道,它們改變了細胞核膜的組成。”當埋入在凝膠中時,細胞會產(chǎn)生一種稱為核包膜他汀類的蛋白質(zhì),這是一種已知的細胞停滯分子標記物。核結(jié)構(gòu)的這種變化,以前被認為與“一個細胞機械感知環(huán)境軟硬”的能力有關,因此,操縱細胞的物理環(huán)境,而不是其生化途徑,可能足以延遲細胞的發(fā)育。
這種新的凝膠,為研究發(fā)育和多能性的科學家提供了靈活性,而且它也可以為儲存這些細胞,提供一種很好的液氮替代物。Armes說,如果科學家們想挖掘干細胞療法用于再生醫(yī)學的潛力,他們需要尋找簡單的、可靠的、具有成本效益的方式,來制備它們。“我們的凝膠在這方面可能是有用的,但這還沒有得以證明。”
在去年12月份,劍橋大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了迄今為止最有力的證據(jù)表明,人類多能干細胞——能夠產(chǎn)生身體所有的組織,一旦被移植到胚胎中將會正常發(fā)育。這些研究結(jié)果發(fā)表在《Cell Stem Cell》雜志,對再生醫(yī)學有重要的意義。在今年2月份,來自德國科學家們的一項類似研究證實,如果在小鼠中關閉MYC,胚胎干細胞和早期胚胎會進入一種可逆的休眠生化狀態(tài)。但這并不會影響它們分化為機體所有細胞類型的能力。當MYC被再度激活時,休眠的胚胎能夠發(fā)育為健康的動物。