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科学家具备规模培养血小板技术 精选

已有 8837 次阅读 2014-2-14 09:11 |个人分类:自然科学|系统分类:博客资讯

血小板能在血管破裂部位形成血栓发挥止血的作用,类似沙袋堵漏的效果,被喻为血管的沙袋。最近日本学者实现用干细胞人工大量制造血小板的技术。这一技术将有望给那些需要长期补充血小板的患者带来方便。

血小板不是细胞,是来自骨髓中巨核细胞的碎片。肿瘤和再生障碍性贫血患者因为不能产生足够的血小板往往需要补充,有时候需要每周补充。现在血小板只能由献血者提供,但存在许多缺点,促使人们寻找其他办法解决。因为低温会损伤血小板,因此不能冷冻保存,保质期只有几天时间,不象红细胞能保存数周。血小板也容易污染致命细菌。哈佛大学血管生物学家Denisa Wagner提出,随着人口老龄化的提高,对血小板的需求会进一步增加,因为老年人产生血小板的能力会随着年龄增加而下降。

最近几年,两个小组报告他们成功用诱导干细胞培养出人类巨核细胞和血小板。但这两个小组制备的血小板没有能达到可以使用的数量。为提高效率,京都大学Koji Eto带领的小组,对技术进行了改进,给胚胎和诱导干细胞用药物进行处理,这些药物能通过三种基因促进细胞分裂,避免细胞发生自杀。这一技术让他们可以培养出前巨核细胞,这些细胞能分化为巨核细胞。他们发现,前巨核细胞能再体外连续存活和分裂5月,甚至经过冷冻保存复苏都可以继续生存。

当他们将能关闭三种基因的药物去掉后,这些前巨核细胞就可以分化为巨核细胞并开始破裂为血小板。Eto等的最新研究今天在线发表在Cell Stem Cell上,文章声称,只需要5天就可以生产出足够人体使用的血小板数量。为了验证血小板能产生阻断毛细血管的血栓,他们将这些细胞给存在血管损伤的小鼠尾静脉注射,结果发现这些血小板可以在动物体内形成血栓。

为了增加实用性,他们验证了这种细胞可冷冻保存,这样可以在需要的时候随时解冻细胞制备足够的血小板。虽然这些细胞不如骨髓种的巨核细胞的功能,但大规模培养完全可以弥补这一缺陷。Eto希望他们能在2-3年内开展临床研究。

加拿大血液服务中心干细胞学家Nicolas Pineault等学者认可这一研究已经非常接近实用性。但这种体外制造的血小板也存在质量方面的隐患。例如他们不是在骨髓内产生,产生血栓的能力可能有限。虽然Pineault说,这些确实是真的血小板,但不是很完美。因此要用这种血小板取代人捐献的血小板,仍需要大量研究。

澳大利亚分子遗传学家Benjamin Kile认为,这种实验室制造的血小板仍存在许多问题,包括在人体内形成血栓的能力和存活时间。但他认可Eto在提高血小板规模培养方面的贡献,因为没有规模化培养,根本谈不上临床试验。

干细胞方面的研究,日本学者给我们的影响深刻,当然不只是他们这方面有诺贝尔奖获得者,更重要的是有无数这方面的学者和团队。前不久美女科学家建立的用酸处理作为诱导干细胞技术就是一例。现在这个血小板培养技术所用的诱导干细胞应该是传统的方法,如果结合美女科学家的方法,那么不仅可以解决大量制备干细胞的方法,而且可以进一步实现工业化生产。相信他们这方面有考虑。




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