將皮膚細胞轉換為血細胞的神奇方法
日期:2010-11-09 11:53:28
近日來自加拿大麥克馬斯特大學的一個科研小組在《自然》(Nature)上發(fā)表文章稱他們能將人類皮膚細胞轉換成血細胞,而無需經過原始干細胞的過程。今年早些時候也有報道一些研究小組利用“化合物雞尾酒”將小鼠皮膚成纖維細胞轉換成了神經元和心肌。此次是第一個利用人的體細胞生成造血祖細胞的研究報道。
愛丁堡再生醫(yī)學研究所(MRC Centre for Regenerative Medicine)主管及胚胎學家Ian Wilmut說:“相對于體細胞重編程策略,如此‘直接的轉換’為個體化細胞治療提供了更安全更簡便的工具?!?/P>
加拿大麥克馬斯特大學的干細胞研究員Mickie Bhatia和他的同事們選擇用皮膚細胞來生成造血祖細胞是 因為利用干細胞生成的紅細胞無法表達成熟血紅蛋白。“在實驗室中利用胚胎干細胞培育的血細胞通常只表達胚胎血紅蛋白(HbF),”Mickie Bhatia說。
Bhatia的研究小組首先從幾個志愿者身上采集了一些皮膚成纖維細胞,用攜帶OCT4基因的病毒感染這些細胞,再用包含細胞因子的培養(yǎng)基進行培育。
2006年日本學者山中彌伸曾用四個轉錄因子誘導皮膚成纖維細胞重編程為多能干細胞(ips),OCT4就是其中的一個轉錄因子。Bhatia小組的研究人員發(fā)現他們生成的造血祖細胞并沒有經歷胚胎狀態(tài)。細胞基因表達的方式也不同于胚胎干細胞。此外他們還證實這些造血祖細胞不能誘導小鼠生成畸胎瘤(一種具有多能干細胞特征的腫瘤)。
然而在另一組實驗中研究人員證實造血祖細胞能夠生成三種血細胞——白細胞、紅細胞和血小板,并且這些細胞都具有正常的功能。生成的紅細胞表達成熟的血紅蛋白,而非胚胎血紅蛋白。
Bhatia說:“我們最終將會把這些細胞移植到人體中進行檢測,在進入臨床前無疑還有大量的工作要做。但至少現在的結果是非常鼓舞人心的,我們已經看到了將這些細胞應用到細胞替換治療中的潛力?!?/P>
Bhatia和他的同事們對新造血祖細胞的治療潛力充滿信心?!耙驗檫@些祖細胞不具有多能性,因而當植入患者體內時細胞幾乎沒有轉化為腫瘤的風險,”Wilmut說。Wilmut目前正在自己的實驗室嘗試構建其他祖細胞。
美國加州大學舊金山市格拉德斯通心血管病研究所(Gladstone Institute of Cardiovascular Disease)的主管及發(fā)育生物學家Deepak Srivastava曾領導他的科研小組用小鼠成纖維細胞生成了心肌。Deepak Srivastava認為相對誘導多能干細胞(iPS)方法,直接轉換細胞是更簡便的治療策略:將包繞心臟的成纖維細胞轉換為新的心肌,研究人員僅需要利用一個支架傳遞藥物就可使細胞重編程。
“雖然轉化細胞沒有iPS和胚胎干細胞的缺點,但是它們在實驗室條件下還無法很容易地擴增,目前要獲得應用所需的大量的細胞還是非常困難的,”Wilmut說。
而波士頓兒童醫(yī)院的干細胞生物學家George Daley 則認為雖然實驗室試驗表明轉換的細胞與成人血細胞沒有區(qū)別,但現在確定它們是否能運用到患者身上還為之過早。 “表觀遺傳學的修飾可在無需改變DNA序列的情況下影響基因表達——這有可能會導致自然生成的血細胞與直接轉換的細胞之間產生差異。從受精卵到生成特異的血細胞是一個非常漫長的過程,而在培養(yǎng)皿中將成纖維細胞直接轉換成血細胞是一個完全不同的過程?!盌aley說。
即使還存在這些疑慮,直接轉換策略目前正受到越來越多的歡迎?!懊總€人都有他們自己感興趣的細胞類型,像此類的實驗毫無疑問會繼續(xù)的開展下去,”Daley說。
上一篇: 面包用小麥和硬質小麥在熱脅迫下光合作用
下一篇: Cell頭條:破解精子與卵細胞的結合過程