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美国萨克生物研究所开发出“间接谱系转化”技术 生产干细胞更快更安全
来源:物理学家组织网 | 作者:张巍巍 | 2012/12/4 13:50:44 | 浏览:1016 | 评论:0

美国萨克生物研究所开发出一种“间接谱系转化”(ILC)技术,能由成熟细胞生成干细胞,允许干细胞及其衍生物的无限生产,并可将生成时间从2个月缩短至15天。相关研究报告发表在本周出版的《自然·方法》杂志上。

推广干细胞疗法需要克服的障碍之一就是快速生产出足够的细胞,以满足紧急临床应用。目前常见的两种干细胞生成方式分别为通过胚胎干细胞生成干细胞,以及为成熟细胞重新编程,使其转化为多能干细胞。但使用胚胎干细胞面临着伦理争议和潜在的免疫反应,因此科学家试图使成熟的体细胞恢复至多能状态,生产出诱导多能干细胞,即iPS细胞,再根据治疗需要分化成所需的特定细胞谱系。但iPS细胞的生成速度很慢,耗时可长达2个月。此外,iPS细胞有时还会转化成畸胎瘤,因此这一方法也存在着相当风险。

为避免上述潜在的问题,之前有科学家开发出一种名为“直接谱系转化”的技术。基于这种技术,科学家只能将体细胞转化成特定谱系的细胞,而不是将其转化为所有类型的细胞。例如可将皮肤细胞转化成肌肉细胞,或是将血细胞转化为白血球或者血小板,而非神经元等其他遥远谱系的细胞。

而萨克生物研究所为了兼顾干细胞的生产效率和安全性,改进了这一技术,开发出了“间接谱系转化”技术,使体细胞回溯至更早的状态,适宜在未来转化成祖细胞(一种具有增殖能力的原始细胞,不像干细胞具有多向分化能力,只能向一个或几个细胞系定向增殖分化)。这意味着ILC在特定的化学环境中,具有转化出多个谱系细胞的潜能。更重要的是,ILC无需将体细胞先转化为iPS细胞,而可将体细胞直接转化成特定谱系的祖细胞,这能有效节省时间,并可降低出现畸胎瘤的风险。

借助ILC,研究小组重新编程了人类皮肤细胞,使其转化为血管细胞的祖细胞。这不仅保证了新细胞的增殖,还能使其进一步分化至内皮细胞和平滑肌血管谱系。当被植入小鼠体内后,这些细胞也能融入其现有的脉管之中。研究人员称,他们研究的长期目标是令干细胞自我组装成三维结构,随后整合到人体现有的身体组织当中。虽然这一技术进入临床应用还需等上数年,但它却具有安全、高产和快速等诸多优势,也因而能够降低细胞生产过程中发生突变的几率。

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