研究人員開發(fā)出制造天然多功能干細(xì)胞的新

　　劍橋大學(xué)的科學(xué)家們第一次證明有可能從人類胚胎提取天然多功能干細(xì)胞。這種干細(xì)胞是較靈活的干細(xì)胞類型，并可以發(fā)展成除胎盤以外的所有人體組織。除了作為再生醫(yī)學(xué)所用干細(xì)胞的一個(gè)潛在來源以外，該還可以開辟治療唐氏綜合癥等疾病的新途徑。

　　人類擁有從小鼠胚胎中得到天然干細(xì)胞的能力已經(jīng)超過三十年歷史，這歸功于劍橋Martin Evans爵士和Matthew Kaufman教授所開發(fā)的，但本研究是第一次從人類胚胎提取天然干細(xì)胞。

　　通常，再生醫(yī)學(xué)或生物醫(yī)學(xué)研究中所用的人類胚胎干細(xì)胞有兩個(gè)來源：利用來自IVF療程并被棄用的受精卵培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞，以及通過對(duì)表皮細(xì)胞重新編譯而獲得的誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞。然而，在得到這兩種干細(xì)胞時(shí)，其未來所能分化成的細(xì)胞類型就已經(jīng)有所限制了。相反，在天然干細(xì)胞內(nèi)并沒有這些限制，這會(huì)使它更容易分化到所指定的細(xì)胞類型。

　　較近以來，人類誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞已通過重組獲得了一些類似天然干細(xì)胞的功能，但科學(xué)界一直不清楚是否可以直接從人類胚胎中直接獲得天然多功能干細(xì)胞。在受精后，卵細(xì)胞便開始分裂和復(fù)制。在受精第五天時(shí)，胚胎細(xì)胞群聚在一起，形成一個(gè)叫做“囊胚”的結(jié)構(gòu)。這一過程發(fā)生在胚胎細(xì)胞植入子宮之前。囊胚由三種類型的細(xì)胞構(gòu)成：可以發(fā)展成胎盤并允許胚胎附著到子宮的細(xì)胞;為發(fā)育中的胎兒提供營養(yǎng)的“卵黃囊”細(xì)胞;以及由天然干細(xì)胞組成的、會(huì)發(fā)展成未來身體結(jié)構(gòu)的“外胚層”細(xì)胞。

　　根據(jù)近日發(fā)表在<<干細(xì)胞報(bào)告>>雜志上的一項(xiàng)研究，來自劍橋干細(xì)胞研究所的科學(xué)家們?cè)O(shè)法在受精第六天左右從囊胚中提取細(xì)胞，并將它們?cè)谂囵B(yǎng)基中獨(dú)立培養(yǎng)。通過將細(xì)胞分離，研究人員使這些細(xì)胞之間停止了相互干預(yù)，從而防止他們被某種信號(hào)引導(dǎo)至一條特定的發(fā)育途徑。“盡管我們已經(jīng)掌握了相關(guān)并在小鼠體內(nèi)做了三十年的研究，但直到較近還沒有人能夠分離這些天然干細(xì)胞，這甚至讓一些人對(duì)于我們最終能從人體提取類似的干細(xì)胞表示懷疑”，這項(xiàng)研究的第一作者Ge Guo解釋：“但我們?cè)O(shè)法提取這些細(xì)胞并讓它們?cè)谂囵B(yǎng)基中獨(dú)自生長。天然干細(xì)胞有許多潛在的應(yīng)用價(jià)值，包括再生醫(yī)學(xué)以及模擬人類疾病模型等。”

　　原則上天然多功能干細(xì)胞對(duì)于其可以發(fā)育成的人體組織并沒有任何限制，這意味著在再生醫(yī)學(xué)治療中這些干細(xì)胞可以被用來治療被嚴(yán)重破壞的器官及人體組織，特別是諸如心、腦、胰等再生能力較差的器官。這項(xiàng)研究的共同通訊作者Jenny Nichols博士認(rèn)為，這一新較令人興奮的應(yīng)用之一便是研究染色體異常所導(dǎo)致的疾病。一般來說，體細(xì)胞包含23對(duì)相同的染色體(22對(duì)常規(guī)染色體和一對(duì)性染色體)，但有些孩子出生時(shí)便有多余的染色體數(shù)目，這可能會(huì)導(dǎo)致一些問題。例如，患有唐氏綜合征的兒童在出生時(shí)便攜帶有三個(gè)21號(hào)染色體。“即使在許多表現(xiàn)正常的早期胚胎中，我們也能發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部有一些染色體數(shù)量異常的細(xì)胞”，Jenny Nichols博士解釋說，“因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在可以單獨(dú)分離這些細(xì)胞并培養(yǎng)它們，因此我們可以培育出“健康”和“受影響”的兩種細(xì)胞株。這將使我們能夠研究對(duì)比符合這兩種模型的人體組織，其中一種是“健康”組織，另一種則除了多余的染色體以外與健康組織在遺傳特征上是相同的。這類研究有可能會(huì)為諸如唐氏綜合癥等疾病的治療提供新的思路。