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重要突破:誘導造血干細胞終于成功
欄目:行業動態 發布時間:2019-10-23
經過 20 年的不斷努力,科學家們終于可以控制誘導干細胞分化成血液細胞,今天的《自然》雜志同時發表來自兩家獨立的實驗結果,這些研究給需要骨髓移植但無法找到捐獻者的血液病患者提供了新希望。

經過 20 年的不斷努力,科學家們終于可以控制誘導干細胞分化成血液細胞,今天的《自然》雜志同時發表來自兩家獨立的實驗結果,這些研究給需要骨髓移植但無法找到捐獻者的血液病患者提供了新希望。如果將來臨床轉化成功,患者可以用自身組織培養的健康細胞進行治療。

其中一個是麻省波士頓兒童醫院干細胞生物學家喬治?戴利團隊,培養出人類造血干細胞,雖然這些細胞和天然的人類造血干細胞存在不同。另一個是來自紐約康奈爾大學威爾醫學院干細胞生物學家 Shahin Rafii 團隊,誘導內皮細胞轉化成小鼠造血干細胞。

 

麥克馬斯特大學干細胞學者米克·巴蒂亞說,這是科學家多年的一個愿望,找到誘導造血干細胞的配方,但過去一直未能如愿。這是第一次取得了成功。

戴利團隊選擇皮膚細胞,首先用經典的方法誘導出誘導多能干細胞 iPS,這些細胞雖然可以分化成多種類型的細胞,但并不能自然分化為血液細胞。戴利和同事們另外倒入七個轉錄因子,以讓 ips 細胞轉變為造血干細胞。把這些人類細胞注射到老鼠來培養,12 周后,這些 ips 轉化為人類造血祖細胞,并分化出包括免疫淋巴細胞在內的血液細胞成分。戴利說,這些祖細胞是非常接近天然造血干細胞。巴蒂亞表示同意,他說培養出造血干細胞是這個領域的圣杯,他們顯然已經獲得培養造血干細胞的技術。Rafii 團隊則選擇另外一個方法,沒有采用誘導干細胞這種中間步驟,而是從血管內提取小鼠的血管內皮細胞,然后給這些血管內皮細胞插入 個轉錄因子,在培養狀態下模擬人類血管環境對這些細胞進行培養,這些細胞最后轉化為造血干細胞,并發生了增殖。研究人員將這些干細胞注射到小鼠,這些小鼠用放射線處理殺死大部分造血和免疫干細胞,培養的造血干細胞在這些動物體內發生了增殖,產生了全部免疫和血液細胞,這些動物能健康生活到 1.5 年以上。Rafii 的方法是繞過 ips 干細胞階段,比較方便直接。

當然這種方法的臨床應用仍然存在問題。有學者擔心這些誘導處理過程需要插入基因,可能存在一定風險,一些細胞也發現出現突變,具有形成腫瘤的可能。但戴利相信,他們的方法不太可能出現成瘤的問題。因為他們采用的技術是暫時改變基因表達,而不是讓這些細胞表達這些基因。斯克里普斯研究所干細胞研究員 Jeanne Loring 說,用比較容易采集和培養的皮膚等成熟細胞誘導多能干細胞更方便,Rafii 的方法始于細胞血管,難以在實驗室里收集和保持活性。過去有一種觀點認為,造血干細胞不太可能被誘導出來,但現在的研究證明這種觀點是錯誤的。

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