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      研究人員開發(fā)了一種更精確更可控的干細(xì)胞工程組織方法
      
			
      
				2019-06-21 11:49:49
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      沒(méi)有什么比自然更好了。構(gòu)成人體的多種多樣的細(xì)胞和組織品種就是證據(jù)。我們每個(gè)人都以大量相同的，未分化的細(xì)胞開始，并且由于信號(hào)和力量的結(jié)合，每個(gè)細(xì)胞通過(guò)選擇發(fā)育途徑并繁殖成成為我們的心臟，大腦，頭發(fā)，骨骼或血液的組織來(lái)響應(yīng)。 。研究人類胚胎干細(xì)胞的一個(gè)主要前景是了解這些過(guò)程并將這些知識(shí)應(yīng)用于組織工程。
      

      研究人員開發(fā)了一種更精確更可控的干細(xì)胞工程組織方法
      

      加州大學(xué)圣巴巴拉分?；瘜W(xué)與生物化學(xué)，分子，細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)系的研究人員通過(guò)使用光三維培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的方法，向解開組織形態(tài)的秘密邁進(jìn)了一步。
      

      “用我們的方法進(jìn)行的重要發(fā)展是我們有良好的時(shí)空控制，可以控制細(xì)胞 - 甚至是細(xì)胞的一部分 - 在特定的基因通路中進(jìn)行區(qū)分，”主要作者肖黃說(shuō)，他將這項(xiàng)研究作為博士學(xué)位進(jìn)行了研究。 UCSB的學(xué)生，現(xiàn)在是加州大學(xué)舊金山分校德賽實(shí)驗(yàn)室的博士后學(xué)者。題為“3D培養(yǎng)的人胚胎干細(xì)胞的光圖RNA干擾”的研究發(fā)表在Advanced Materials雜志第48卷第28期。
      

      與光遺傳學(xué)領(lǐng)域的其他工作類似 - 光遺傳學(xué)主要關(guān)注生物體內(nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病和活動(dòng)，導(dǎo)致對(duì)帕金森病和藥物成癮等疾病和病癥的洞察 - 這種新方法依賴于光來(lái)控制基因表達(dá)。
      

      研究人員使用了一種空心金納米殼的組合，這些金屬納米殼連接到小分子合成RNA(siRNA) - 一種在基因調(diào)控中發(fā)揮重要作用的分子 - 和熱可逆水凝膠作為干細(xì)胞培養(yǎng)的3D支架，以及不可見，接近 - 紅外(NIR)燈。Huang解釋說(shuō)，NIR燈是在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)建三維文化的理想選擇。
      

      “當(dāng)樣品變厚時(shí)，近紅外光具有更好的組織穿透性，”他解釋說(shuō)。除了增強(qiáng)穿透深度達(dá)10厘米之外，光線還可以緊密聚焦到特定區(qū)域。用光照射從樣品中的納米殼釋放RNA分子并啟動(dòng)基因沉默活性，其敲除細(xì)胞簇中的綠色熒光蛋白基因。實(shí)驗(yàn)還表明，照射的細(xì)胞以與未處理的對(duì)照樣品相同的速率生長(zhǎng);經(jīng)處理的細(xì)胞在照射后表現(xiàn)出不變的活力。
      

      當(dāng)然，培養(yǎng)由相關(guān)但不同的細(xì)胞類型組成的組織是比敲除單個(gè)基因更復(fù)雜的過(guò)程。
      

      “這是一個(gè)精心策劃的流程音樂(lè)會(huì)，”共同作者和研究生研究員Demosthenes Morales說(shuō)，他描述了人類胚胎干細(xì)胞成為特定組織和器官的過(guò)程。“事情正在被打開并關(guān)閉。”他解釋說(shuō)，擾亂該系統(tǒng)的一個(gè)方面，沿著細(xì)胞的發(fā)育途徑引發(fā)了一系列行動(dòng)，其中大部分仍未知。
      

      “我們對(duì)時(shí)空控制非常感興趣的一個(gè)原因是因?yàn)檫@些細(xì)胞在生長(zhǎng)和發(fā)育時(shí)并不總是以相同的方式進(jìn)行通信，”莫拉萊斯說(shuō)，并解釋說(shuō)，由此產(chǎn)??生的過(guò)程以不同的速度發(fā)生，偶爾重疊。“因此能夠控制哪種細(xì)胞分化成哪種細(xì)胞類型將有助于我們控制組織形成的溝通，”他補(bǔ)充說(shuō)。
      

      通過(guò)該方法提供的對(duì)細(xì)胞發(fā)育的精細(xì)控制還允許來(lái)自胚胎干細(xì)胞的組織和器官的三維培養(yǎng)用于各種應(yīng)用。工程化組織可用于治療目的，包括由于損傷或疾病而被破壞的器官和組織的替代物。它們可用于深入了解身體對(duì)毒素和治療劑的反應(yīng)。
      
			

			
        
      
			
      
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