生產(chǎn)的新型干細胞系為研究和治療提供了更大的潛力

Wellcome Trust Sanger研究所的研究人員及其合作者首次在小鼠體內創(chuàng)造了擴增潛能干細胞(EPSCs)，這種細胞比目前的干細胞系具有更大的發(fā)展?jié)摿?。這些干細胞具有發(fā)育中胚胎中最早的細胞的特征，并且可以發(fā)育成任何類型的細胞。

今天在“自然”雜志上發(fā)表的這些方法也有助于從人類和其他哺乳動物物種中產(chǎn)生類似的干細胞系，包括那些仍然沒有胚胎干細胞系的豬或奶牛。研究人員還認為，他們的研究可能對人類再生醫(yī)學以及了解流產(chǎn)和發(fā)育障礙有影響。

干細胞具有發(fā)育成其他細胞類型的能力，并且現(xiàn)有的干細胞系已經(jīng)非常有用于研究發(fā)育，疾病和治療。然而，目前可用的兩種類型的干細胞系 - 胚胎干細胞(ES)和誘導多能干細胞(iPS) - 具有一定的局限性。目前它們不可能形成每種類型的細胞，因為它們已被排除在開發(fā)某些細胞譜系之外。

為了發(fā)現(xiàn)用于研究和再生醫(yī)學的新干細胞，研究人員創(chuàng)造了一種從最早的發(fā)育階段開始培養(yǎng)細胞的方法，當時受精卵只分為4或8個細胞，這些細胞仍然被認為可以保留一些全能性 - 生產(chǎn)所有細胞類型的能力。他們的假設是這些細胞應該比ES細胞編程更少，ES細胞取自大約100個細胞發(fā)育階段 - 稱為胚泡。他們將這些早期細胞培養(yǎng)成一種特殊的生長條件，抑制了關鍵的發(fā)育信號和通路。

科學家們發(fā)現(xiàn)，他們的新培養(yǎng)細胞保留了最早細胞的理想發(fā)育特征，并命名為擴增潛能干細胞(EPSCs)。重要的是，他們還能夠在新的條件下重新編程小鼠ES細胞和iPS細胞，并從這些細胞中創(chuàng)建EPSC，將開發(fā)時鐘轉回到最早的細胞類型。

來自Wellcome Trust Sanger研究所的這個項目的首席研究員Pentao Liu博士和劍橋大學Wellcome Trust-MRC干細胞研究所的附屬教員說：“最早的細胞就像一張白紙，在理論上它應該具有最大的發(fā)展?jié)摿Α＿@是這些最早的小鼠細胞的穩(wěn)定干細胞系首次成為可能，我們看到它們確實保留了4-8細胞胚胎的分子特征并且可以發(fā)展成為任何細胞類型。“

當受精卵發(fā)育成胚泡時，它會產(chǎn)生細胞，這些細胞將形成胚胎 - ES細胞來自 - 和另外兩種類型的細胞，它們會發(fā)育成胎盤或卵黃囊?？梢詮呐吲葜械倪@三種細胞類型中建立三種不同類型的干細胞 - 包括ES細胞。EPSC是第一個能夠產(chǎn)生所有三種類型的胚泡干細胞的干細胞，這使它們具有更大的發(fā)育潛力。

來自Wellcome Trust Sanger研究所的論文的第一作者Jian Yang博士說：“EPSCs提供了一個平臺，可以在分子水平上詳細研究早期胚胎細胞，以了解發(fā)育，不僅在小鼠中，而且最終在未來的人類中這種產(chǎn)生干細胞的新方法對于研究發(fā)育，更有效地產(chǎn)生功能性人體細胞以及研究先兆子癇和流產(chǎn)等妊娠問題的治療方法非常有幫助。

來自斯坦福大學的論文的共同作者Hiro Nakauchi教授說：“這是一個了不起的成就，通過與最早的細胞合作，這項研究創(chuàng)造了干細胞系，可以形成胚胎和所有胚胎外胚胎。這項研究在小鼠中的方法和見解可用于幫助建立來自其他哺乳動物物種的類似干細胞的培養(yǎng)物，包括尚無ES或iPS細胞系可用的那些。該研究對人類再生醫(yī)學也有重要意義。因為具有改善發(fā)展?jié)摿Φ母杉毎_辟了新的機會。在這方面的進一步研究至關重要，這樣我們才能正確探索這些細胞的潛力“。

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