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美國科學(xué)家首次用實(shí)驗(yàn)鼠的微小RNA（MicroRNAs）對很容易從皮膚活檢中得到的纖維原細(xì)胞進(jìn)行重新編程，制造出了誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（iPSCs）。科學(xué)家可據(jù)此制造出特定病人的iPS細(xì)胞，以用于藥物篩選和身體組織再生。相關(guān)研究發(fā)表在《細(xì)胞—干細(xì)胞》雜志上。
負(fù)責(zé)該研究的美國賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)教授兼再生醫(yī)學(xué)研究所科學(xué)主管愛德華·莫里西表示，這是科學(xué)家首次未使用4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子制造出iPS細(xì)胞，并將效率提高了100倍。 2006年，日本科學(xué)家山中申彌利用病毒載體將4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的組合轉(zhuǎn)入分化的體細(xì)胞中，使其重編程而得到了一種類似胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞類型，這就是iPS細(xì)胞。隨后很多科學(xué)家陸續(xù)報(bào)告稱，他們使用這4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子上的變異制造出了iPS細(xì)胞。iPS細(xì)胞具有和胚胎干細(xì)胞類似的功能，卻繞開了胚胎干細(xì)胞研究一直面臨的倫理和法律等方面的障礙，因此，其應(yīng)用前景非常廣闊。 從事該研究的科學(xué)家希望，有朝一日能有效制造出不同病人的干細(xì)胞以研究人類疾病；制造出一個(gè)細(xì)胞“倉庫”以讓人體自身的心臟、肝臟等細(xì)胞再生。盡管前景誘人，但制造出iPS細(xì)胞還面臨著效率低的問題，使用人體細(xì)胞制造iPS細(xì)胞的效率尤其低下。另外，添加新基因等方法可能有導(dǎo)致癌癥的副作用，因此，提高iPS細(xì)胞的轉(zhuǎn)化效率和安全性成為近年來科學(xué)界的研究重點(diǎn)之一。 以前，科學(xué)家使用轉(zhuǎn)錄因子讓成人細(xì)胞重新編程，每使用10萬個(gè)成人細(xì)胞得到的iPS細(xì)胞不足20個(gè)。而新實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家使用微小RNA來讓成人細(xì)胞重新編程，結(jié)果，每使用10萬個(gè)成人細(xì)胞得到的iPS細(xì)胞高達(dá)1萬多個(gè)。 莫里西表示，這種方法能制造出iPS細(xì)胞讓我們很吃驚，而且，其效率比山中申彌首次提出的轉(zhuǎn)錄因子方法高很多。至于為何在制造iPS細(xì)胞的過程中，微小RNA和4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的作用原理如此不同還需進(jìn)一步的研究。 莫里西實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的微小RNA方法產(chǎn)生的iPS細(xì)胞能制造出老鼠體內(nèi)幾乎全部的組織，包括生殖細(xì)胞、精子和卵子等。該科研團(tuán)隊(duì)目前正同其他科學(xué)團(tuán)隊(duì)合作，試圖將這些誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞分化成心肌細(xì)胞、造血細(xì)胞和肝臟細(xì)胞。 莫里西表示，在用病人的樣本制造iPS細(xì)胞的過程中，這種方法不僅效率高，而且可以得到更多產(chǎn)品。他們希望制造出人工合成的微小RNA，來將成人細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)閕PS細(xì)胞，最終得到包括肝臟、心肌或神經(jīng)細(xì)胞等在內(nèi)的各種細(xì)胞。 美國心肺和血液研究所的肺病研究室主管詹姆斯·基萊認(rèn)為，有效制造出誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞對其治療用途至關(guān)重要，新方法朝科學(xué)家的最終目標(biāo)前進(jìn)了一大步，也將促進(jìn)其他干細(xì)胞研究的發(fā)展。 |
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