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      科學(xué)家們擴展了干細胞再生任何組織類型的能力
      
			
      
				2019-01-10 16:53:53
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      當科學(xué)家們談到實驗室干細胞是全能或多能干細胞時，他們的意思是這些細胞有潛力像胚胎一樣發(fā)育成人體的任何一種組織。然而，全能干細胞所能做的，是多能干細胞所不能做的，那就是發(fā)育成支持胚胎的組織，比如胎盤。這些組織被稱為胚外組織，對發(fā)育和健康成長至關(guān)重要。
      

      科學(xué)家們擴展了干細胞再生任何組織類型的能力
      

      現(xiàn)在，索爾克研究所(Salk Institute)的科學(xué)家與中國北京大學(xué)(Peking University)的研究人員合作，報告了他們發(fā)現(xiàn)的一種化學(xué)混合物，這種混合物能讓培養(yǎng)的小鼠和人類干細胞做到這一點:生成胚胎組織和胚胎外組織。他們的技術(shù)發(fā)表在2017年4月6日的《細胞》(Cell)雜志上，可以為哺乳動物的發(fā)展提供新的見解，從而更好地進行疾病建模、藥物發(fā)現(xiàn)，甚至組織再生。這項新技術(shù)預(yù)計將特別有助于對影響胚胎植入和胎盤功能的早期發(fā)育過程和疾病進行建模，可能為改進體外受精技術(shù)鋪平道路。
      

      在胚胎發(fā)育過程中，受精卵和它最初的細胞都被認為是全能的，因為它們可以產(chǎn)生所有的胚胎和胚外譜系。然而，在體外捕獲具有這種發(fā)育潛力的干細胞一直是干細胞生物學(xué)的一大挑戰(zhàn)。“這是首次報道穩(wěn)定干細胞類型的衍生研究，該類型顯示了胚胎和胚外譜系的全能樣雙發(fā)育潛能。”
      

      一旦哺乳動物的卵子受精并開始分裂，新的細胞就會分裂成兩組:一組發(fā)育成胚胎，另一組發(fā)育成胎盤和羊膜囊等支持性組織。由于這種分工發(fā)生得相對較早，研究人員通常無法穩(wěn)定地維持培養(yǎng)的細胞系，直到細胞已經(jīng)超過了它們?nèi)匀豢梢猿蔀閮煞N類型的臨界點。這種新發(fā)現(xiàn)的雞尾酒使干細胞能夠穩(wěn)定地分化成兩種類型，索爾克研究小組將其命名為擴增多能干細胞(EPS)。
      

      “EPS細胞的發(fā)現(xiàn)為開發(fā)一種通用的方法來建立干細胞提供了潛在的機會，這種方法在哺乳動物中具有更大的發(fā)育潛力，”Salk的資深科學(xué)家、論文的第一作者之一吳俊(Jun Wu)表示。“重要的是，EPS細胞具有優(yōu)良的種間嵌合能力，這使得它們在利用宿主動物物種研究發(fā)育、進化和人體器官生成方面特別有價值。”
      

      為了開發(fā)他們的雞尾酒，索爾克團隊和來自北京大學(xué)的團隊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使人類多功能干細胞穩(wěn)定在發(fā)育不成熟的狀態(tài)，從而使它們更有效地促進嵌合體(兩種不同物種的細胞的混合)在發(fā)育中的小鼠胚胎中形成。他們還將同樣的因素應(yīng)用到小鼠細胞上，驚奇地發(fā)現(xiàn)，新獲得的小鼠干細胞不僅能產(chǎn)生胚胎組織類型，而且還能從胚胎外系分化成細胞。此外，研究小組還發(fā)現(xiàn)，這種新的老鼠干細胞具有更強的嵌合體形成能力，單個細胞可以產(chǎn)生一整只成年老鼠，這在該領(lǐng)域是前所未有的。
      

      Wu補充說:“人類和老鼠的EPS細胞都具有超強的嵌合能力，這在轉(zhuǎn)基因動物模型的產(chǎn)生和替代器官的產(chǎn)生等方面都具有優(yōu)勢。”“我們現(xiàn)在正在測試人類EPS細胞對豬的嵌合貢獻是否更有效，豬的器官大小和生理機能更接近人類。”“人類EPS細胞結(jié)合同種Salk小組于2017年1月在Cell上報道的種間囊胚互補平臺，具有在豬體內(nèi)生成人體器官以滿足日益增長的供器官需求的巨大潛力。”
      
			

			
        
      
			
      
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