人類多能干細胞（hPSCs）的自我更新和分化能力，使其成為細胞移植療法、藥物開發(fā)、細胞分化和發(fā)育研究的一種很有前途的材料來源。然而，這些應用所必需的大量細胞，需要hPSC培養(yǎng)物的大量擴增，這個過程與遺傳學和表觀遺傳學變化有關。延伸閱讀：2014最受歡迎的細胞培養(yǎng)/分析文章。

最近，斯克里普斯研究所（TSRI）和加州大學（UC）圣迭戈醫(yī)學院的研究人員帶領的一項新研究表明，某些特定干細胞培養(yǎng)方法與DNA突變增加有關。這項研究為研究人員指出了更安全和更可靠的干細胞培養(yǎng)方法，來治療疾病和損傷。

本文資深作者、TSRI發(fā)育神經(jīng)生物學教授Jeanne Loring和UC圣迭哥醫(yī)學院助理教授Louise Laurent說：“這關乎質(zhì)量控制；我們確保這些細胞是安全有效的。”

Laurent補充說：“用來保持和擴增干細胞培養(yǎng)物（用于細胞替代療法）的過程需要改進，由此產(chǎn)生的細胞在使用前需要仔細測試。”

相關研究結果發(fā)表在二月二十五日的PLOS ONE雜志。

培養(yǎng)干細胞

因為人干細胞——稱為“多能性干細胞”，可以分化成多種類型的細胞，所以它們可能是逆轉退化性疾?。ㄈ缗两鹕喜。┗蛐迯褪軗p組織（如心臟病發(fā)作后的心臟肌肉）的關鍵。干細胞在體內(nèi)是相對罕見的，然而，研究人員必須在培養(yǎng)基中培養(yǎng)它們。

而所有細胞在分裂時都有突變的風險，Loring和她同事以前的研究表明，干細胞的培養(yǎng)可以選擇有利于更快細胞生長和有時與腫瘤相關的突變。

該論文第一作者、Loring實驗室博士后研究員Ibon garitaonandia說：“大多數(shù)的變化不會影響用于治療的細胞的安全性，但是我們需要監(jiān)控培養(yǎng)物，這樣我們就知道發(fā)生了什么樣的變化。”

如何減少突變

新的研究顯示，一定的培養(yǎng)條件可以減少突變。

Loring和她的同事測試了不同的基質(zhì)組合（干細胞生長的基底層）和“傳代”方法，研究人員分開干細胞群，并將它們轉移到新的培養(yǎng)皿中。一些基板包括提供生長因子的“飼養(yǎng)”細胞，而其他的則沒有。傳代是手動或利用特殊的酶進行。

該團隊在近三年來，連續(xù)不斷地培養(yǎng)干細胞，并傳代100次以上。在實驗過程中，研究人員利用一種識別基因組變化的方法，來分析細胞中的突變。

最后，研究人員利用人工傳代方法，在人工飼養(yǎng)層上生長的干細胞中發(fā)現(xiàn)了最少的突變。

研究還指出了隨時間推移監(jiān)測細胞系的重要性。例如，研究中所出現(xiàn)的一個突變，似乎是TP53（腫瘤抑制基因，其缺失與癌癥相關）缺失。

科學家說：“如果你想保持基因組的完整性，那么就在這些條件下，用飼養(yǎng)層細胞和人工傳代方法來培養(yǎng)細胞。同時，分析你的細胞——這真的很容易。”