成熟細(xì)胞中可獲得干細(xì)胞

日期：2012-12-11 09:29:04

來(lái)自Salk研究院的研究人員研發(fā)了一種新方法，能從成熟細(xì)胞中獲得干細(xì)胞，這將有助于實(shí)驗(yàn)室獲取干細(xì)胞，跨過(guò)再生醫(yī)學(xué)治療中一個(gè)屏障。這一方法能用于無(wú)限生成干細(xì)胞，以及其分化產(chǎn)物，并且也能縮短一半以上的時(shí)間——從原來(lái)的將近兩個(gè)月縮短至兩個(gè)星期。

“干細(xì)胞療法如果要得到廣泛應(yīng)用，首先需要克服的障礙之一是干細(xì)胞產(chǎn)量的問(wèn)題，我們需要能快速的生成足夠多的干細(xì)胞，用于解決急性臨床問(wèn)題，”文章的第一作者，博士后Ignacio Sancho-Martinez說(shuō)。

文章通訊作者是Salk研究所的Fred H. Gage教授，他們研發(fā)的這種新型轉(zhuǎn)換細(xì)胞方法，公布在Nature Methods雜志上。Gage教授曾發(fā)表過(guò)多項(xiàng)干細(xì)胞研究突破性成果，比如他曾將人類胚胎干細(xì)胞植入了小鼠胚胎大腦中，使出生的小鼠腦顱中長(zhǎng)出了人腦細(xì)胞，而且這些人腦細(xì)胞具有完整的功能，實(shí)現(xiàn)了特殊的“人－鼠腦”結(jié)構(gòu)，突破了種屬限制。

干細(xì)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(chǔ)研究中有獲得干細(xì)胞，要么直接從還未分化的年輕細(xì)胞中提取，要么就是通過(guò)重編程，iPS技術(shù)獲取。

而這項(xiàng)新研究則提出了一種稱為間接細(xì)胞系轉(zhuǎn)換（indirect lineage conversion）的方法，利用這種方法，體細(xì)胞能退回到早期階段，從而進(jìn)一步變成祖細(xì)胞。

一旦研究人員將細(xì)胞放置到特殊的化學(xué)環(huán)境中，利用ILC方法，就能產(chǎn)生多種細(xì)胞。更重要的是，ILC節(jié)省了時(shí)間，并且減少畸胎瘤出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫@種方法不需要通過(guò)iPSC這一代的重編程過(guò)程。相反，體細(xì)胞能直接變成特殊細(xì)胞系的祖細(xì)胞，“我們不會(huì)將細(xì)胞推回到零點(diǎn)，而只是使其退回一點(diǎn)，”Sancho-Martinez說(shuō)。

利用ILC方法，研究人員重編程了人類成纖維細(xì)胞（皮膚細(xì)胞），使其變成了成血管樣細(xì)胞，也就是血管細(xì)胞的祖細(xì)胞。這些新的細(xì)胞不僅能增殖，而且也能進(jìn)一步分化成內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌血管細(xì)胞系。當(dāng)研究人員把這些細(xì)胞植入到小鼠體內(nèi)時(shí)，這些細(xì)胞分化成了小鼠現(xiàn)有的脈管系統(tǒng)。

“這項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了干細(xì)胞研究的長(zhǎng)期目標(biāo)之一，即干細(xì)胞能自我組裝成三維結(jié)構(gòu)，然后整合成現(xiàn)有的組織，”Juan Carlos Izpisua Belmonte說(shuō)。

他解釋說(shuō)，即使這種方法應(yīng)用到臨床還需要數(shù)年時(shí)間，但是這種方法的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)值得關(guān)注，首先這種方法是安全的，因?yàn)樗坪醪⒉粫?huì)產(chǎn)生腫瘤，或其它不希望出現(xiàn)的基因變化，并且這種方法比其他方法的生產(chǎn)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(fēng)險(xiǎn)較小的部分原因。

“一般情況下，要獲得iPS細(xì)胞及其分化細(xì)胞，可能需要長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月的時(shí)間，這么長(zhǎng)的時(shí)間造成了突變發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的增高，”另外一位第一作者Emmanuel Nivet說(shuō)，“而我們的方法只需要15天，因此極大的減少了自發(fā)突變發(fā)生的機(jī)會(huì)。”