干細胞領軍人物Cell子刊重大突破
日期：2012-11-05 07:41:52
日本神戶理化學研究所進化生物學中心的干細胞生物學家Yoshiki Sasai近年來成為干細胞研究領域的領軍人物。Sasai曾成功地將神經干細胞誘導生成精細結構，并利用干細胞培育出視杯、大腦皮層精細組織層和初級的生成激素的垂體。布魯塞爾自由大學干細胞科學家Luc Leyns評價他的一系列論文是近年來最令人著迷的干細胞論文。
近日Sasai領導他的研究小組再度取得重大的突破性成果，成功地利用人類胚胎干細胞生成的第一個視網膜組織。相關論文發表在《細胞干細胞》（Cell stem cell）雜志上。
Sasai和同事們曾經開發出一種新型的細胞培養方法，將胚胎干細胞進行懸浮而非貼壁培養。在這樣的條件下，當給予適當的生長因子組合時，培育的胚胎干細胞會自身形成復雜的三維結構。
在去年的Nature雜志上，Sasai研究小組報告稱以這種方式培育的小鼠胚胎干細胞重演了發育機制，自動形成了稱作視杯的杯狀分層結構，這一結構類似于胚眼（embryonic eye），包含成熟視網膜的所有細胞類型，包括感光細胞。
在最新的研究中，研究小組利用人類胚胎干細胞重復了這些實驗，并發現了它們在形成類似眼睛的結構機制上的主要差異。這些來自人類胚胎干細胞的結構比來自小鼠細胞的結構更大更厚，反映了兩個物種之間的大小差異。且和來自小鼠細胞的結構不同的是，人類結構往往邊緣更為彎曲。
重要的是，研究人員證實人類胚胎干細胞需要顯著更長的時間來形成胚眼，相比于小鼠細胞的20天，人類胚胎干細胞需要超過100天的時間，大概反映了正常妊娠時間的差異。這使得在技術上實驗極具挑戰，因為在較長的幾周時間內維持穩定的細胞培養物是很困難的。
Sasai和同事們注意到在第一個月培育良好的細胞培養往往會生成形成良好的視網膜組織。為了在這一關鍵階段維持培養物穩定，他們開發了一種新型冷凍保存法在這一關鍵的中間階段儲存組織。
冷凍保存方法涉及在培育18天后從杯狀結構中切割出視網膜組織，然后讓其繼續懸浮培養12天。在冰上對組織進行短暫地冷凍后置于液氮中保存。在這種狀態下組織可以保存相當長一段時間，仍然保持健康，并可在解凍后繼續生長。
Sasai說：“我們現在打算通過將這些組織移植到動物眼睛中來測試它們的功能。最簡單的就是應用于視網膜色素變性（retinitis pigmentosa）的患者，由于感光細胞逐漸退化導致這些患者失明。”
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