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新方法能將成體細胞轉化為類祖細胞

3月
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2018

2018年3月31日20時 今日科學 科學網

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作者:唐一塵 來源:科學網 www.sciencenet.cn 發布時間:2017/12/2 21:22:35

圖片來源:細胞出版集團

一種被稱為中斷再編程的改良版誘導多能幹(iPS)細胞方法,或能高度控制、更安全、更有效地將成體細胞轉化為祖細胞樣細胞。正如近日在《幹細胞通訊》雜誌上所展示的那樣,加拿大研究人員將成年小鼠的呼吸道細胞轉化成大量的、純粹的誘導祖細胞樣(iPL)細胞,這些細胞保留了其父母細胞譜系的殘留記憶,因此專門產生成熟的呼吸道細胞。此外,這些細胞還具有治療囊胞性纖維症小鼠的潛力。

「再生醫學的一個主要障礙是缺乏合適的細胞來恢復功能或修復損傷。」該研究聯合高級作者、多倫多大學胸外科醫生Tom Waddell說,「我們的方法是從想要的細胞類型開始,然後給這些細胞類型賦予祖細胞的特徵。它更直接、快速,而且細胞更純。」

近年來,誘導多能幹(iPS)細胞激起了人們極大興趣。它的一個主要優點是能產生病人特異性的iPS細胞用於移植,從而減少發生有害免疫反應的風險。儘管取得了顯著進展,但其仍然受到期望成熟細胞類型的低產量和低純度,以及未成熟細胞可能形成腫瘤等問題的限制。此外,沒有一種標準化的方法適用於所有細胞類型。

為了解決這些問題,Waddell和美國西奈山醫院的Andras Nagy等人開發了一種中斷再編程策。研究人員開始對從老鼠身上分離出來的成體呼吸道細胞進行基因改造,短暫表達4個iPS重編程的因素,但在細胞到達多能狀態前,提前中斷了這個過程,生成類似於祖細胞的細胞(Club-iPL)細胞,這些細胞更傾向於特定的細胞系,並表現出比多能細胞更有控制的增殖。

研究人員發現,Club-iPL細胞不僅能產生Club細胞,還能產生其他呼吸道細胞,如分泌粘液的杯狀細胞和分泌CFTR蛋白的纖毛上皮細胞——這些細胞會在囊胞性纖維症患者中發生突變。當將Club-iPL細胞注射到缺乏CFTR的小鼠體內時,這些細胞併入了呼吸道組織,並部分恢復了肺內CFTR水平,而不會引起腫瘤。

Waddell表示,從理論上講,這種技術可以應用於幾乎所有可以分離純化的細胞類型。(唐一塵)


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