成熟細胞中可獲得干細胞
日期:2012-12-11 09:29:04
來自Salk研究院的研究人員研發了一種新方法,能從成熟細胞中獲得干細胞,這將有助于實驗室獲取干細胞,跨過再生醫學治療中一個屏障。這一方法能用于無限生成干細胞,以及其分化產物,并且也能縮短一半以上的時間——從原來的將近兩個月縮短至兩個星期。
“干細胞療法如果要得到廣泛應用,首先需要克服的障礙之一是干細胞產量的問題,我們需要能快速的生成足夠多的干細胞,用于解決急性臨床問題,”文章的第一作者,博士后Ignacio Sancho-Martinez說。
文章通訊作者是Salk研究所的Fred H. Gage教授,他們研發的這種新型轉換細胞方法,公布在Nature Methods雜志上。Gage教授曾發表過多項干細胞研究突破性成果,比如他曾將人類胚胎干細胞植入了小鼠胚胎大腦中,使出生的小鼠腦顱中長出了人腦細胞,而且這些人腦細胞具有完整的功能,實現了特殊的“人-鼠腦”結構,突破了種屬限制。
干細胞最受矚目的特性就是其“多能性”,也就是干性,目前臨床上或者基礎研究中有獲得干細胞,要么直接從還未分化的年輕細胞中提取,要么就是通過重編程,iPS技術獲取。
而這項新研究則提出了一種稱為間接細胞系轉換(indirect lineage conversion)的方法,利用這種方法,體細胞能退回到早期階段,從而進一步變成祖細胞。
一旦研究人員將細胞放置到特殊的化學環境中,利用ILC方法,就能產生多種細胞。更重要的是,ILC節省了時間,并且減少畸胎瘤出現的風險,因為這種方法不需要通過iPSC這一代的重編程過程。相反,體細胞能直接變成特殊細胞系的祖細胞,“我們不會將細胞推回到零點,而只是使其退回一點,”Sancho-Martinez說。
利用ILC方法,研究人員重編程了人類成纖維細胞(皮膚細胞),使其變成了成血管樣細胞,也就是血管細胞的祖細胞。這些新的細胞不僅能增殖,而且也能進一步分化成內皮細胞和平滑肌血管細胞系。當研究人員把這些細胞植入到小鼠體內時,這些細胞分化成了小鼠現有的脈管系統。
“這項研究實現了干細胞研究的長期目標之一,即干細胞能自我組裝成三維結構,然后整合成現有的組織,”Juan Carlos Izpisua Belmonte說。
他解釋說,即使這種方法應用到臨床還需要數年時間,但是這種方法的幾個優點值得關注,首先這種方法是安全的,因為它似乎并不會產生腫瘤,或其它不希望出現的基因變化,并且這種方法比其他方法的生產效率更高。最重要的是,這種方法速度更快,而這正是使得它更有效率,風險較小的部分原因。
“一般情況下,要獲得iPS細胞及其分化細胞,可能需要長達兩個月的時間,這么長的時間造成了突變發生風險的增高,”另外一位第一作者Emmanuel Nivet說,“而我們的方法只需要15天,因此極大的減少了自發突變發生的機會?!?/SPAN>
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