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        科學(xué)家們擴(kuò)展了干細(xì)胞重新生長任何組織類型的能力
        
			
        
				2018-12-29 10:44:16
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        當(dāng)科學(xué)家們談?wù)搶嶒炇腋杉?xì)胞具有全能性或多能性時，它們意味著細(xì)胞具有像胚胎一樣發(fā)展成體內(nèi)任何類型組織的潛力。然而，多能干細(xì)胞可以做多能干細(xì)胞不能發(fā)育成支持胚胎的組織，如胎盤。這些被稱為胚胎外胚胎組織，在發(fā)育和健康成長中至關(guān)重要。
        

        科學(xué)家們擴(kuò)展了干細(xì)胞重新生長任何組織類型的能力
        

        現(xiàn)在，Salk研究所的科學(xué)家與來自中國北京大學(xué)的研究人員合作，正在報告他們發(fā)現(xiàn)了一種化學(xué)混合物，它可以使培養(yǎng)的小鼠和人類干細(xì)胞做到這一點(diǎn)：產(chǎn)生胚胎和胚胎外組織。他們的技術(shù)，在2017年4月6日的細(xì)胞雜志上描述，可以產(chǎn)生對哺乳動物發(fā)育的新見解，從而導(dǎo)致更好的疾病模擬，藥物發(fā)現(xiàn)甚至組織再生。預(yù)計這種新技術(shù)對于模擬早期發(fā)育過程和影響胚胎植入和胎盤功能的疾病特別有用，可能為改進(jìn)體外受精技術(shù)鋪平了道路。
        

        “在胚胎發(fā)育過程中，受精卵及其初始細(xì)胞都被認(rèn)為是全能的，因為它們可以產(chǎn)生所有胚胎和胚胎外胚胎。然而，體外捕獲具有這種發(fā)育潛力的干細(xì)胞一直是一項重大挑戰(zhàn)。干細(xì)胞生物學(xué)，“Salk教授Juan Carlos Izpisua Bemonte說，他是該論文的共同高級作者，也是Salk Roger Guillemin主席的持有人。“這是第一項報告穩(wěn)定干細(xì)胞類型的衍生研究，該研究顯示了胚胎和胚胎外譜系的全能類雙向發(fā)育潛力。”
        

        一旦哺乳動物卵子受精并開始分裂，新細(xì)胞就會分成兩組：那些將發(fā)育成胚胎的細(xì)胞和那些會發(fā)育成支持組織的細(xì)胞，如胎盤和羊膜囊。由于這種分工相對較早發(fā)生，研究人員往往不能穩(wěn)定地維持培養(yǎng)的細(xì)胞系，直到細(xì)胞已經(jīng)過了它們?nèi)匀豢梢猿蔀槿魏我环N類型的點(diǎn)。新發(fā)現(xiàn)的雞尾酒使干細(xì)胞能夠穩(wěn)定地成為任何一種類型，導(dǎo)致Salk團(tuán)隊將它們稱為擴(kuò)展的多能干(EPS)細(xì)胞。
        

        “EPS細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)提供了開發(fā)一種通用方法來建立干細(xì)胞的潛在機(jī)會，這種干細(xì)胞在哺乳動物中具有更強(qiáng)的發(fā)育潛力，”Salk的高級科學(xué)家Jun Wu說道，他是該論文的第一作者之一。“重要的是，EPS細(xì)胞優(yōu)越的種間嵌合能力使它們對于研究使用宿主動物物種的發(fā)育，進(jìn)化和人體器官生成特別有價值。”
        

        為了開發(fā)他們的雞尾酒，Salk團(tuán)隊與北京大學(xué)的團(tuán)隊一起首先篩選了支持多能性的化合物。他們發(fā)現(xiàn)，四種化學(xué)物質(zhì)和一種生長因子的簡單組合可以穩(wěn)定人類多能干細(xì)胞在發(fā)育不太成熟的狀態(tài)下，從而使它們能夠更有效地促進(jìn)發(fā)育中的小鼠胚胎中嵌合體(來自兩種不同物種的細(xì)胞混合物)的形成。他們還對小鼠細(xì)胞應(yīng)用了相同的因子，并且令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，新衍生的小鼠干細(xì)胞不僅可以產(chǎn)生胚胎組織類型，還可以從胚胎外譜系分化成細(xì)胞。此外，研究小組發(fā)現(xiàn)，新的小鼠干細(xì)胞具有更強(qiáng)的形成嵌合體的能力，單個細(xì)胞可以產(chǎn)生整個成年小鼠，這在該領(lǐng)域是前所未有的。
        

        “人類和小鼠EPS細(xì)胞的優(yōu)良嵌合能力在轉(zhuǎn)基因動物模型的產(chǎn)生和替代器官的生產(chǎn)等應(yīng)用中具有優(yōu)勢，”吳補(bǔ)充說。“我們現(xiàn)在正在測試人類EPS細(xì)胞是否更有效地對豬的嵌合體貢獻(xiàn)，其器官大小和生理學(xué)更接近人類。” 人類EPS 細(xì)胞與2017年1月在Cell的 Salk團(tuán)隊報告的種間囊胚互補(bǔ)平臺相結(jié)合，為豬的人體器官的生成提供了巨大的潛力，以滿足對供體器官不斷增長的需求。
        

        Izpisua Belmonte說：“我們相信，具有類似全能特征的穩(wěn)定干細(xì)胞系的衍生將對干細(xì)胞領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛而響亮的影響。”
        
			

			
          
        
			
        
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