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科学家成功“复位”人类胚胎干细胞的生物钟

编辑:admin 发布时间:2016-12-22 14:07 点击数:

  近日,一项刊登在国际杂志Development上的研究报告中,来自约翰霍普金斯大学的研究人员通过研究利用细胞信号化合物的混合制剂成功逆转了人类胚胎干细胞(ESCs)的生物钟,从而就能赋予细胞相同的灵活性;研究者表示,促进干细胞的发育生物钟回归至早期阶段或许就能够为我们提供机会来诱导人类干细胞成为任何一种类型的细胞,从而用作器官移植和遗传性疾病模型的开发中,最终这些细胞或许就能够被用来开发出嵌合体动物。

  研究者指出,这种名为3i混合制剂(三种化合物抑制剂)能够促进干细胞产生具有标准小鼠ESCs细胞的所有相同特性,这些细胞很容易生长,能够进行操控并且分化成为多种类型的细胞,同时并不含有来自转化的人类干细胞中的一些遗传不稳定性。

  研究者Elias Zambidis博士指出,当首批人类ESCs在1998年被分离时,对这些细胞进行研究的科学家们很快就注意到了这些细胞和20年前从小鼠机体中分离出的细胞间的差异性,小鼠的ESCs在培养皿中能够很快地生长起来,并且能够产生几乎所有类型的细胞或组织,同时还能够被遗传性修饰以及制造出嵌合体模型。
 

科学家成功“复位”人类胚胎干细胞的生物钟
 

  然而研究者们发现将常规的人类ESCs诱导成为类似行使相同任务的细胞非常困难,人类细胞很难在实验室培养基中保持活性,其使得科学家们对组织类型的选择非常有限,而且插入或移除基因往往会产生实质性的影响;2007年时,科学家们发现了一类名为外胚层干细胞的原始小鼠干细胞,2015年多名研究人员通过研究发现,携带特定化学混合物的人类ESCs能够产生出和小鼠ESCs一样的“基态”,但随后的研究结果表明,这些细胞或许具有一些不稳定的遗传特性,这或许和开发细胞所使用的化合物有一定关系。

  研究者表示,这项研究中使用的3i混合制剂中的两种,即WNT和MEK/ERK信号通路的抑制剂此前能够帮助小鼠胚胎干细胞维持原始的状态,而第三种化和物质则是研究者添加的一种名为端锚聚合酶(Tankyrase)抑制剂的抗癌制剂。如今研究者利用这种新型制剂能够对超过25种人类干细胞系进行“复位”,而且这些“复位”后的人类ESCs能够表达出在很多可塑的小鼠ESCs中常见的基因和蛋白质,同时研究者还发现,这些“复位”干细胞的DNA中并不含有异常化的改变,新生的人类ESCs能够分化成为可移植的血管和神经细胞类型。

  目前研究人员利用这种新型的人类ESCs产生了血管、血液以及视网膜组织,相比常规人类ESCs衍生的细胞而言,这些细胞更加适合进行移植;研究者Zambidis表示,这种新型的ESCs还能够帮助开发出新型的嵌合体,以供人类器官来生长,同时也提供了可移植器官的潜在无限来源,研究者希望通过研究来阐明这种新型3i混合制剂的作用机制,从而更好地理解混合制剂如何促进干细胞“复位”。

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