Cell子刊突破性成果：定向誘導干細胞命運
日期：2013-05-21 14:27:00
加州大學舊金山分校的研究人員在實驗室里利用胚胎干細胞生成了第一個功能性的人類胸腺組織，點燃了人們對細胞治療的期望。他們在小鼠體內證實，這一組織可用于促進白血細胞發育。白細胞是機體啟動健康免疫反應，防止有害自身免疫反應的必要條件。
當將這些胸腺細胞移植到小鼠體內，其導致了功能性免疫細胞增殖和成熟。研究人員稱，這一研究成果標志著一個重大的進步，將有助于開發以干細胞和器官移植為基礎的潛在新療法，以及1型糖尿病和其他自身免疫系統疾病，免疫缺陷病的新治療策略。
加州大學舊金山分校糖尿病中心主任和干細胞研究人員Matthias Hebrok博士，以及免疫學家Mark Anderson共同領導研究人員，以人類胚胎干細胞為起始，利用一個獨特的生長因子組合重塑了這些細胞的發育軌道，最終發現了一種可生成功能性胸腺組織的配方。
這些研究結果在線發表在5月16日的《細胞干細胞》（Cell Stem Cell）雜志上，證實這些功能性組織為T細胞的生長和發育提供了營養。T細胞是一種重要免疫細胞群，其可對特異疾病病原體做出響應，也可以防止免疫系統攻擊機體自身組織。
胸腺是指位于胸骨下方胸腔頂端的一個小腺體，胸腺功能缺陷的個體在生命早期就會死于感染。
Anderson說，鑒于細胞治療的侵襲特性，這些實驗室生成的胸腺組織將有可能首先用于研究患有致命性疾病，無法獲得有效治療的患者。比如，有可能最先用于治療遺傳性疾病DeGeorge綜合征，患有這一疾病的某些新生兒出生就沒有胸腺，在嬰孩期死亡。
而，受到最大影響的有可能是組織移植領域。Anderson說，由于免疫系統有可能對移植干細胞產生排斥，導致了現在干細胞療法受限。用于移植的干細胞，有可能要同時沿著兩條發育信號通路誘導，形成胸腺組織和置換器官。同時移植兩者或許可以在無需進行有害免疫抑制的條件下，克服排斥障礙。
“胸腺為T細胞提供了一個成熟的環境，也是T細胞接受指令區分身體自我與非我組織之處，”Anderson說。一些T細胞通過胸腺做好攻擊外源入侵物的準備，其中包括移植物，通常攻擊我們自身組織的T細胞在胸腺中被清除。
同理，胸腺組織有可能會在某一天用于抑制自身免疫性疾病中的免疫系統，由此促進自身識別和免于遭受免疫破壞。
Hebrok花費了數年時間一直嘗試生成胰島素分泌β細胞。一系列的里程碑成果發現了，隨著發育為胃腸道不同的器官，細胞內相繼出現的特異標記蛋白，這為Hebrok和其他尋求引導不同組織形成的研究人員指明了方向。
Hebrok將探索包括胸腺細胞和胰島β細胞在內的器官特異性細胞，比作是一次冒險之旅。胰腺和胸腺在胃腸道的不同位點分支，但它們共同擁有一些發育標記。
研究人員嘗試了數十種方案，每次都以不同的方式定時開啟關鍵因子，最終得到了這些胸腺細胞。
不過研究人員也謹慎地指出，他們并沒有完全復制出胸腺，利用研究中的實驗方案只有15%的細胞成功定向轉變為了胸腺組織。
Anderson說：“即便如此，我們現在開發的這種工具，也使得我們能夠以一種從前未有的方式調節免疫系統?！?/SPAN>
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