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      科學家們擴展了干細胞重新生長任何組織類型的能力
      
			
      
				2019-06-30 09:07:16
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      當科學家們談論實驗室干細胞是全能的或多能的時，它們意味著細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，多能干細胞可以做多能干細胞不能發(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重要。
      

      科學家們擴展了干細胞重新生長任何組織類型的能力
      

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

      “在胚胎發(fā)育過程中，受精卵及其初始細胞都被認為是全能的，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)育潛力的干細胞一直是一個重大挑戰(zhàn)。干細胞生物學，“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。“這是第一份報告推導出穩(wěn)定干細胞類型的研究，該類型顯示出對胚胎和胚胎外譜系具有全能性的雙向發(fā)育潛力。”
      

      一旦哺乳動物卵子受精并開始分裂，新細胞就會分成兩組：那些將發(fā)育成胚胎的細胞和那些會發(fā)育成支持組織的細胞，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)的細胞系，直到細胞已經(jīng)通過它們?nèi)匀豢梢猿蔀槿魏我环N類型的點。新發(fā)現(xiàn)的雞尾酒使干細胞能夠穩(wěn)定地成為任何一種類型，導致Salk團隊將它們稱為擴展的多能干(EPS)細胞。
      

      “EPS細胞的發(fā)現(xiàn)提供了開發(fā)一種通用方法來建立干細胞的潛在機會，這種方法可以延長哺乳動物的發(fā)育潛力，”Salk的資深科學家Jun Wu說道，他是該論文的第一作者之一。“重要的是，EPS細胞的優(yōu)良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團隊與北京大學的團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發(fā)育中的小鼠胚胎中嵌合體(來自兩個不同物種的細胞混合物)的形成。他們還對小鼠細胞應用了相同的因子，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胞。此外，研究小組發(fā)現(xiàn)，新的小鼠干細胞具有更強的形成嵌合體的能力，單個細胞可以產(chǎn)生整個成年小鼠，這在該領域是前所未有的。
      

      “人類和小鼠EPS細胞的優(yōu)異嵌合能力在轉基因動物模型的產(chǎn)生和替代器官的生產(chǎn)等應用中具有優(yōu)勢，”吳補充說。“我們現(xiàn)在正在測試人類EPS細胞是否對豬的嵌合體貢獻更有效，其器官大小和生理學更接近人類。”人類EPS細胞與2017年1月在Cell的Salk團隊報告的種間囊胚互補平臺相結合，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。
      

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

			
        
      
			
      
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