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如何将干细胞转变成血细胞

如何将干细胞转变成血细胞

 

摘要: 来自加拿大癌症协会(Canadian Cancer Society)资助的研究组发现能将干细胞转换成血细胞,这项研究为许多病患带来了希望。这一研究成果公布在Cell Stem Cell杂志上

来自加拿大癌症协会(Canadian Cancer Society)资助的研究组发现能将干细胞转换成血细胞,这项研究为许多病患带来了希望。这一研究成果公布在Cell Stem Cell杂志上。

利用这项成果就可以从人类获得干细胞制造血液,从而用于病人血液系统的再生,这对于白血病患者,或者由于癌症治疗而丧失免疫系统或造血系统的病人来说意义重大。

领导这项研究的是加拿大癌症协会研究院项目研究主任Christine Williams

研究人员发现非典型Wnt途径受到干扰,这一途径就会能使干细胞对刺激作出反应,从而刺激细胞转换成血细胞,在诱导细胞分化的过程中,研究人员发现这个方法是目前为止最有效的方法。Williams博士表示,干细胞是人类器官及组织的基石,这些细胞具有无可限量的潜力,值得深入研究探讨。


进步神速的干细胞技术


干细胞技术可以说是继生物克隆技术、基因工程之后的第三大生物科学成就,先后有三位科学家因之而获得诺贝尔奖。这种属于再生医学技术的科学技术最显著的价值是:通过对干细胞进行体外分离,培养,定向诱导分化等,能够培养出全新的、正常的,更年轻的细胞,组织、器官等,通过特殊的移植技术移植到体内,代替那些正常或非正常死亡的细胞,为多种难治性疾病的治疗带来了划时代的革命,连续两年被美国《科学》、《自然》等专业杂志评为世界十大科技成就之冠。
供实验室研究用的人类干细胞有四种获得途径,其中今年来最受关注的就是由成体细胞逆转获得。

2007年来自美国和日本的三个独立科研小组报告说,对正常小鼠细胞进行基因重组改造,能够成功制造出胚胎干细胞。这一结果一出来就引发了相关领域的轩然大波——如果这一实验能够在人类身上试验成功,就将回避长期以来围绕人类胚胎使用问题的政治和伦理争论,因此被认为是干细胞研究领域的一项重大突破。

这种方法的原理是把小鼠的一种成体细胞进行逐渐分离,最后得出新的细胞形态。研究人员利用一种病毒载体将四种转录子的基因,即Oct4Sox2c-Myc,和Klf4导入正常小鼠细胞内。因为重组率只有千分之一,所以研究人员需要剔除无用的细胞。那些被选出的重组细胞被称为诱导式多能性干细胞(iPS),它们似乎与胚胎干细胞具有着相同的特征。为了验证这一点,研究人员还用荧光染料标记了iPS细胞,并把它们注入了小鼠的早期晶胚中,结果发现这些晶胚能够成功发育为正常的小鼠,其中一些甚至整个身体都存在着衍生的iPS细胞。

第一代iPS细胞是由日本京都大学山中伸弥重新编排纤维母细胞获得的,2007年山中伸弥的研究小组和美国波士顿的 Rudolf Jaenisch的研究团队又分别制造了第二代改良的 iPS细胞。第二代 iPS细胞不但具有和胚胎干细胞几乎一样的基因印记模式,而且它们也可顺利地和成鼠形成嵌合体并产生后代。这项结果显示通过小鼠体细胞返老还童的第二代iPS细胞已经跟胚胎干细胞几乎是具有一模一样的特质。

虽然这一方法回避了伦理争议,但是基因改造对以实验鼠为对象的iPS细胞技术的副作用:改造后的小鼠有20%产生了肿瘤。这一缺憾说明使用逆转录病毒能引发致癌基因的活性。如果应用到人身上同样可能诱发癌症,因此必须找到一种可行的办法解决这一潜在障碍。而且今年在国际干细胞研究协会会议上,山中伸弥也表示由iPS细胞发育出的嵌合体小鼠(chimeric mice)会表现出显著的健康问题。另外日本庆应大学教授冈野荣之今年在京都举行的诱导多功能干细胞(iPS细胞)国际研讨会上报告说,iPS细胞制作法的细微差异就可使其性能发生变化。这些都意味着在iPS细胞用于临床之前,还有更多更远的挑战需要克服。


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