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出一種新的方法，能夠使干細胞和胚胎停止發育幾天的時間，然后促使它們重新開始發育。這將對再生醫學產生什么影響呢？

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。當浸在這種物質中時，細胞就進入一種停滯的狀態，在這期間它們停止發育，一旦將這種黏液移除，它們又開始分裂。這種新物質可以改變干細胞被儲存和運輸的方式，并可能對于“如何制備干細胞用于再生醫學”發揮重要的作用。

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，阻斷胚胎的發育。他和他的同事們想知道：他們是否能制備一種物質，能夠對人類多能干細胞做同樣的事情呢？

現在，在《ACS Central Science》發表的一項研究中，該研究團隊提出了一種三維的、富含羥基的凝膠，可阻礙干細胞的發育至少14天的時間。它還停滯了人類胚胎的發育長達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。”

一旦細胞被埋入在凝膠中，在分子水平上發生了什么情況才引發了細胞停滯？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，細胞會產生一種稱為核包膜他汀類的蛋白質，這是一種已知的細胞停滯分子標記物。核結構的這種變化，以前被認為與“一個細胞機械感知環境軟硬”的能力有關，因此，操縱細胞的物理環境，而不是其生化途徑，可能足以延遲細胞的發育。

這種新的凝膠，為研究發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現了迄今為止最有力的證據表明，人類多能干細胞——能夠產生身體所有的組織，一旦被移植到胚胎中將會正常發育。這些研究結果發表在《Cell Stem Cell》雜志，對再生醫學有重要的意義。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。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，休眠的胚胎能夠發育為健康的動物。