皮膚細(xì)胞可直接轉(zhuǎn)化為血液細(xì)胞 繞過iPS細(xì)胞


時間:2010-11-10





正值多個城市鬧“血荒”,這項成果讓人側(cè)目。而其意義還遠(yuǎn)不止此,因為它毫不留情地刷新了生命科學(xué)的一個重要頁面。3年前,美國人和日本人分別宣告繞開胚胎,直接將普通皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞,這就是iPS細(xì)胞。如今加拿大人又繞開iPS細(xì)胞,直接將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為血液細(xì)胞。一個“繞”字總是叫你想起旁門左道,其實它也許才是真正的坦途和捷徑。在這個領(lǐng)域,人類的即有認(rèn)知較之10年以后,一定就像學(xué)童面對教授,不信咱就等著瞧。

  據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)11月8日(北京時間)報道,加拿大研究人員宣稱,他們繞過誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)這一中間環(huán)節(jié),直接將成人體皮膚細(xì)胞變?yōu)檠杭?xì)胞,新方法對于理解細(xì)胞分化及再生醫(yī)學(xué)研究均有重要意義。相關(guān)研究論文發(fā)表在11月7日的《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。

  加拿大麥克馬斯特大學(xué)干細(xì)胞和癌癥研究所主任米克·哈蒂亞領(lǐng)導(dǎo)的研究小組表示,臨床試驗可能于2012年展開,新方法或許意味著在可見的未來,那些因為手術(shù)或者貧血治療等而需要血液的患者將能夠使用自己的皮膚供血。

  美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員曾于今年1月27日宣布,在實驗中繞過iPS細(xì)胞步驟,首次直接將實驗鼠的皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成神經(jīng)細(xì)胞。而此次的新研究是科學(xué)家首次使用人體細(xì)胞進(jìn)行類似實驗,也是科學(xué)家首次制造出祖細(xì)胞。

  由于從干細(xì)胞轉(zhuǎn)化的紅血細(xì)胞并不能制造出成人的血紅蛋白,因此,哈蒂亞團(tuán)隊選擇利用皮膚細(xì)胞來制造血液祖細(xì)胞。研究人員從志愿者身上收集了皮膚纖維細(xì)胞,并讓這些纖維細(xì)胞感染一種植入了OCT4基因(一種干細(xì)胞全能性基因,可將纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞)的病毒,再將這些細(xì)胞置于含有多種細(xì)胞因子的特殊溶液中進(jìn)行培養(yǎng)。

  實驗表明,由此生成的血液祖細(xì)胞確實產(chǎn)生了血液所具有的3種細(xì)胞——白血細(xì)胞、紅血細(xì)胞以及血小板,而且都能夠發(fā)揮其應(yīng)有的功能,紅血細(xì)胞制造出了成人的血紅蛋白,而不是胚胎階段的血紅蛋白。

  美國國家衛(wèi)生研究院心、肺、血液研究所分子造血部門主任辛西婭·鄧巴表示,新研究繞過iPS細(xì)胞,使得這些細(xì)胞移植進(jìn)入病人體內(nèi)形成腫瘤的風(fēng)險幾乎為零,解決了安全問題,比利用人類胚胎干細(xì)胞或者iPS細(xì)胞制造血液細(xì)胞的方法更具優(yōu)勢。

  不過,也有研究人員表示,這種細(xì)胞不像iPS細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞那樣容易在實驗室大量繁殖,因此,要想獲得實際應(yīng)用所需的大量轉(zhuǎn)換細(xì)胞可能是一個巨大的挑戰(zhàn)。

  波士頓兒童醫(yī)院的干細(xì)胞生物學(xué)家喬治·戴利也認(rèn)為,盡管實驗表明轉(zhuǎn)化而來的血液干細(xì)胞與成人的血液細(xì)胞沒有太大差別,但是,將它們移植入病人體內(nèi)后,其表現(xiàn)是否同真實的成人血液一樣,現(xiàn)在下定論還有點(diǎn)為時過早。

  加拿大癌癥協(xié)會研究所所長克里斯蒂·威廉姆斯則表示,從病人自身的皮膚細(xì)胞產(chǎn)生的血液細(xì)胞擁有無限的潛力,有望讓骨髓移植手術(shù)所需的人類白細(xì)胞抗原(HLA)配型以及獻(xiàn)血不足等成為過去。另外,新研究也擁有巨大的潛力,可以改進(jìn)實體瘤、白血病等許多癌癥的治療效果。(生物谷Bioon.com)

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基因工程制造人造血 最快3年可臨床測試

美國科學(xué)家發(fā)明出一批透過基因工程制造的人造血,將有助解決戰(zhàn)場上供血不足、不及時的難題,預(yù)計最快3年后就可臨床測試。

基因造血過程是透過臍帶提取造血細(xì)胞,然后用機(jī)器模擬骨髓造出大量可用的紅血球。這項名為“血液嫁接”(blood PHarming)的計劃,是2008年由五角大樓的美國國防部高級研究計劃局(DARPA)發(fā)布的,為治療遠(yuǎn)方戰(zhàn)場上負(fù)傷的士兵而設(shè)。

1細(xì)胞可造血救3士兵

人造血將為戰(zhàn)場上捐血者不足,以及需要長途跋涉才能送血到現(xiàn)場的難題帶來突破。有些時候,運(yùn)送血液到偏遠(yuǎn)戰(zhàn)場需要長達(dá)21天,到時那些血液只能存放1周就得丟棄,以免血液因存放時間過長,增加受血者感染及器官衰竭的風(fēng)險。

1個臍帶細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化成大約20個單位的人造血(1單位血大約570毫升,一個60公斤重成年人約有5000毫升血),而在戰(zhàn)場上治療1名傷兵平均需要6個單位的血,換言之1個臍帶細(xì)胞就可供3名士兵輸血之用。每生產(chǎn)1個單位的人造血需要5000美元(約3.8萬港元),若將來擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,成本將可降到每單位1000美元(約7800港元)。

負(fù)責(zé)研發(fā)的Arteriocyte公司已向美國食品及藥物管理局(FDA)送出第一批O型血,雖然2013年前不大可能進(jìn)行人體臨測試,但公司指若美國國防部急需,“嫁接”血液可在5年內(nèi)供軍隊使用。O型血被視為“百搭血”,可用在所有血型的人身上。

來源:藥品資訊網(wǎng)信息中心



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