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研究人員開(kāi)發(fā)出制造天然多功能干細胞的新

來(lái)源:北京家圓醫院    作者:bjpfh2016  2016-04-13
 

  劍橋大學(xué)的科學(xué)家們第一次證明有可能從人類(lèi)胚胎提取天然多功能干細胞。這種干細胞是較靈活的干細胞類(lèi)型,并可以發(fā)展成除胎盤(pán)以外的所有人體組織。除了作為再生醫學(xué)所用干細胞的一個(gè)潛在來(lái)源以外,該還可以開(kāi)辟治療唐氏綜合癥等疾病的新途徑。

  人類(lèi)擁有從小鼠胚胎中得到天然干細胞的能力已經(jīng)超過(guò)三十年歷史,這歸功于劍橋Martin Evans爵士和Matthew Kaufman教授所開(kāi)發(fā)的,但本研究是第一次從人類(lèi)胚胎提取天然干細胞。

  通常,再生醫學(xué)或生物醫學(xué)研究中所用的人類(lèi)胚胎干細胞有兩個(gè)來(lái)源:利用來(lái)自IVF療程并被棄用的受精卵培養的胚胎干細胞,以及通過(guò)對表皮細胞重新編譯而獲得的誘導多功能干細胞。然而,在得到這兩種干細胞時(shí),其未來(lái)所能分化成的細胞類(lèi)型就已經(jīng)有所限制了。相反,在天然干細胞內并沒(méi)有這些限制,這會(huì )使它更容易分化到所指定的細胞類(lèi)型。

  較近以來(lái),人類(lèi)誘導多功能干細胞已通過(guò)重組獲得了一些類(lèi)似天然干細胞的功能,但科學(xué)界一直不清楚是否可以直接從人類(lèi)胚胎中直接獲得天然多功能干細胞。在受精后,卵細胞便開(kāi)始分裂和復制。在受精第五天時(shí),胚胎細胞群聚在一起,形成一個(gè)叫做“囊胚”的結構。這一過(guò)程發(fā)生在胚胎細胞植入子宮之前。囊胚由三種類(lèi)型的細胞構成:可以發(fā)展成胎盤(pán)并允許胚胎附著(zhù)到子宮的細胞;為發(fā)育中的胎兒提供營(yíng)養的“卵黃囊”細胞;以及由天然干細胞組成的、會(huì )發(fā)展成未來(lái)身體結構的“外胚層”細胞。


  根據近日發(fā)表在<<干細胞報告>>雜志上的一項研究,來(lái)自劍橋干細胞研究所的科學(xué)家們設法在受精第六天左右從囊胚中提取細胞,并將它們在培養基中獨立培養。通過(guò)將細胞分離,研究人員使這些細胞之間停止了相互干預,從而防止他們被某種信號引導至一條特定的發(fā)育途徑?!氨M管我們已經(jīng)掌握了相關(guān)并在小鼠體內做了三十年的研究,但直到較近還沒(méi)有人能夠分離這些天然干細胞,這甚至讓一些人對于我們最終能從人體提取類(lèi)似的干細胞表示懷疑”,這項研究的第一作者Ge Guo解釋?zhuān)骸暗覀冊O法提取這些細胞并讓它們在培養基中獨自生長(cháng)。天然干細胞有許多潛在的應用價(jià)值,包括再生醫學(xué)以及模擬人類(lèi)疾病模型等?!?/p>

  原則上天然多功能干細胞對于其可以發(fā)育成的人體組織并沒(méi)有任何限制,這意味著(zhù)在再生醫學(xué)治療中這些干細胞可以被用來(lái)治療被嚴重破壞的器官及人體組織,特別是諸如心、腦、胰等再生能力較差的器官。這項研究的共同通訊作者Jenny Nichols博士認為,這一新較令人興奮的應用之一便是研究染色體異常所導致的疾病。一般來(lái)說(shuō),體細胞包含23對相同的染色體(22對常規染色體和一對性染色體),但有些孩子出生時(shí)便有多余的染色體數目,這可能會(huì )導致一些問(wèn)題。例如,患有唐氏綜合征的兒童在出生時(shí)便攜帶有三個(gè)21號染色體?!凹词乖谠S多表現正常的早期胚胎中,我們也能發(fā)現其內部有一些染色體數量異常的細胞”,Jenny Nichols博士解釋說(shuō),“因為我們現在可以單獨分離這些細胞并培養它們,因此我們可以培育出“健康”和“受影響”的兩種細胞株。這將使我們能夠研究對比符合這兩種模型的人體組織,其中一種是“健康”組織,另一種則除了多余的染色體以外與健康組織在遺傳特征上是相同的。這類(lèi)研究有可能會(huì )為諸如唐氏綜合癥等疾病的治療提供新的思路。


 

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