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干細胞培養:從藝術走向科學

日期:2010-11-17 10:35:47

在實驗室培養人類胚胎干細胞并不是一件非常容易的事情。培養這些“嬌氣”而形態多變的細胞非常地費時費力,在某種程度上與其說是精密科學,培養工作更像是一門藝術。

    然而近日由美國威斯康星大學麥迪遜分校的化學系教授Laura Kiessling領導的科研小組開發了一個全新的成分確定的培養系統用于培養萬能干細胞。利用這種廉價的培養系統人們可培養出用于細胞治療的更均一的更安全的干細胞產品。研究論文發表在本周的《自然方法學》(Nature Methods)雜志上。

    “這項技術非常簡單,任何人都可以使用,”Kiessling說。

    目前,實驗室培養的人類培養干細胞主要是用于實驗研究。雖然在一段時間內培養系統已有所改善,科學家們仍然需要在含有小鼠細胞或小鼠蛋白質的培養皿表面培養不同批次的人類細胞,包括胚胎干細胞或誘導性干細胞。這樣做增加了細胞被動物病原體例如病毒污染的機會,嚴重地影響了細胞的臨床應用。

    新培養系統利用了一種人工化學合成的蛋白質片段底物——肽。這種肽具有與干細胞結合的親和力。將該培養系統與確定成分的培養基一起使用,研究人員能夠使培養細胞保持未分化狀態長達三個月甚至更長時間。根據研究報告,新系統同樣適用于誘導多能干細胞。

    Kiessling指出,他們對維持在系統里的細胞進行了檢測,以確定它們是否能分化為目的細胞類型,并檢測了它們是否能與市場上銷售的那些成分不十分明確的細胞培養系統培養出來的細胞具有一致的功能。

    Kiessling還說目前涉及人類胚胎干細胞的第一項臨床試驗正在開展,隨著更多的測試在人類患者身上展開,人們對這些細胞安全性的信心將不斷增強。

    “目前普遍使用的培養系統的缺點在于它們的成分不確定,我們不能確切知道細胞與培養系統中的哪些成分發生了接觸。由于不具有均一性,每批次培養的細胞都可能存在差異,”Kiessling說:“而我們發開的新系統成分完全確定,并且價格低廉。”

    Kiessling研究小組的工作得到了美國國立衛生所和威斯康星材料研究科學以及工程學中心的支持。


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