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重要突破:诱导造血干细胞终于成功 精选

已有 8221 次阅读 2017-5-18 07:00 |系统分类:海外观察

经过20年的不断努力,科学家们终于可以控制诱导干细胞分化成血液细胞,今天的《自然》杂志同时发表来自两家独立的实验结果,这些研究给需要骨髓移植但无法找到捐献者的血液病患者提供了新希望。如果将来临床转化成功,患者可以用自身组织培养的健康细胞进行治疗。

其中一个是麻省波士顿儿童医院干细胞生物学家乔治•戴利团队,培养出人类造血干细胞,虽然这些细胞和天然的人类造血干细胞存在不同。另一个是来自纽约康奈尔大学威尔医学院干细胞生物学家Shahin Rafii团队,诱导内皮细胞转化成小鼠造血干细胞。


麦克马斯特大学干细胞学者米克·巴蒂亚说,这是科学家多年的一个愿望,找到诱导造血干细胞的配方,但过去一直未能如愿。这是第一次取得了成功。

戴利团队选择皮肤细胞,首先用经典的方法诱导出诱导多能干细胞iPS,这些细胞虽然可以分化成多种类型的细胞,但并不能自然分化为血液细胞。戴利和同事们另外倒入七个转录因子,以让ips细胞转变为造血干细胞。把这些人类细胞注射到老鼠来培养,12周后,这些ips转化为人类造血祖细胞,并分化出包括免疫淋巴细胞在内的血液细胞成分。戴利说,这些祖细胞是非常接近天然造血干细胞。巴蒂亚表示同意,他说培养出造血干细胞是这个领域的圣杯,他们显然已经获得培养造血干细胞的技术。Rafii团队则选择另外一个方法,没有采用诱导干细胞这种中间步骤,而是从血管内提取小鼠的血管内皮细胞,然后给这些血管内皮细胞插入4个转录因子,在培养状态下模拟人类血管环境对这些细胞进行培养,这些细胞最后转化为造血干细胞,并发生了增殖。研究人员将这些干细胞注射到小鼠,这些小鼠用放射线处理杀死大部分造血和免疫干细胞,培养的造血干细胞在这些动物体内发生了增殖,产生了全部免疫和血液细胞,这些动物能健康生活到1.5年以上。Rafii的方法是绕过ips干细胞阶段,比较方便直接。

当然这种方法的临床应用仍然存在问题。有学者担心这些诱导处理过程需要插入基因,可能存在一定风险,一些细胞也发现出现突变,具有形成肿瘤的可能。但戴利相信,他们的方法不太可能出现成瘤的问题。因为他们采用的技术是暂时改变基因表达,而不是让这些细胞永久表达这些基因。斯克里普斯研究所干细胞研究员Jeanne Loring说,用比较容易采集和培养的皮肤等成熟细胞诱导多能干细胞更方便,Rafii的方法始于细胞血管,难以在实验室里收集和保持活性。过去有一种观点认为,造血干细胞不太可能被诱导出来,但现在的研究证明这种观点是错误的。



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