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Nature Methods:将尿液中细胞重编程为神经祖细胞的技术

2012年12月11日讯 /生物谷BIOON/ --来自中国中科院广州生物医学与健康研究所、大连医科大学、中国科学技术大学、香港理工大学、香港大学和澳门大学的研究人员开发出一种技术,将在尿液中发现的细胞重编程为神经祖细胞(neural progenitor cell),这些神经祖细胞能够分化为神经元。在这项研究中,研究人员描述了他们如何将尿液中发现的肾上皮细胞重编程为神经祖细胞,这些细胞适合用于神经疾病研究。相关研究结果于12月9日在线发表在《Nature Methods》期刊上。

这篇论文的通讯作者是来自中国中科院广州生物医学与健康研究所的裴端卿研究员和潘光锦研究员。裴端卿研究员带领的课题组于12月2日在《Nature Genetics》上发表了另一篇关于干细胞研究的论文,题为“破解iPS细胞诱导重大‘路障’”。

在过去几年中,研究人员常利用体内现有的干细胞产生新的细胞类型。通过将经过设计能够激活某些基因的病毒注射到细胞中,从而让细胞产生所需的特征。研究人员将这种病毒注射到细胞中,就能将它们重编程为多能性干细胞,这意味着它们能够再分化为其他细胞类型。

在这项新研究中,研究人员发现他们能够将从肾内壁上自然脱落而进入尿液中的细胞重编程为多能性干细胞。他们收集了来自三名年龄分别为37岁、25岁和10岁的人的尿液样品,并将尿液中发现的肾上皮细胞重编程为神经祖细胞。成功重编程后,这些神经祖细胞在培养皿中培养,产生成熟的神经元和神经胶质细胞。通过对产生的神经元进行测试,研究人员发现它们能够产生电脉冲,这意味着它们能够像正常神经元那样发挥作用。随后,研究人员将这些神经元移植到实验小鼠的大脑中,发现它们能够存活至少一个月。他们报道,目前尚不清楚这些神经元是否能持续更长时间,或者是否最终被整合进神经网络中,成为该系统正常的一部分。

除了发现尿液中的细胞可用于产生神经祖细胞,研究人员还创新性地开发出一种重编程这些细胞的新方法。他们不使用病毒注射,而是采用细菌DNA片段。他们报道,这一过程所需时间更少,且重编程细胞更不可能产生肿瘤。该新过程的另一个明显优势是,利用尿液样品而非采集血液或进行活组织检查即可产生多能性细胞,这是一种侵入性更小的方法。研究人员表示,他们的过程可用于再生祖细胞,以进行与特定疾病相关的研究。

(责任编辑:泉水)