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普通细胞可转化为类胚胎干细胞

2006-09-14 04:31 Kazutoshi Takahashi Cell 阅读 0
核心摘要: 日本京都大学研究人员在《细胞》杂志发表研究,通过Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四种基因,成功将小鼠胚胎或成熟成纤维细胞重编程为诱导性多能干细胞(iPSCs),这些细胞具有胚胎干细胞的特性,能分化成多种细胞类型。该发现为从患者自身细胞获取多能干细胞提供了新途径,有望解决伦理和免疫排斥问题,但人体应用仍需进一步验证。

《细胞》杂志近期发表文章指出,在4种关键基因的作用下,研究人员成功从小鼠胚胎或成熟成纤维细胞中培育出具有分化功能的细胞,这些细胞被称为“诱导性多能干细胞”(iPSCs)。它们具有典型胚胎干细胞的物理、生长和遗传特性,能够分化成多种其他类型的细胞。

“人类胚胎干细胞可用于治疗多种疾病,如帕金森病、脊髓损伤和糖尿病,”日本京都大学的研究人员表示,“但人类胚胎的使用存在伦理争议,且组织移植存在排斥反应问题。”如果能从患者自身细胞中获取多能干细胞,这些问题将迎刃而解。

研究证明,通过导入特定基因,多能干细胞可直接从成纤维细胞中获取。胚胎干细胞来源于哺乳动物的胚泡,受精后可发育成胚胎。早期研究发现,通过将体细胞核内容物重编程或与胚胎干细胞融合,可将其转变为卵母细胞,表明未受精卵和胚胎干细胞中存在多能性相关基因。研究人员推测,这些基因在维持胚胎干细胞特性及诱导其他细胞多能化中起关键作用。

研究人员筛选了24种与早期胚胎和胚胎干细胞相关的基因,发现Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这4种基因足以使来自胚胎或成熟小鼠的成纤维细胞获得胚胎干细胞的多能性。将iPSCs移植到免疫缺陷小鼠体内后,它们能分化出哺乳动物的三种主要胚层细胞。将iPSCs注入胚泡后,也能促进胚胎正常发育。

研究人员指出,这一发现是最终从患者体细胞直接培育多能干细胞的第一步。干细胞专家警告,尽管前景广阔,但胚胎干细胞研究仍面临挑战:尚不清楚这4种基因能否从人体细胞中诱导产生多能细胞,且iPSCs能否完全模拟胚胎干细胞的功能仍需进一步验证。

英文原文:Kazutoshi Takahashi and Shinya Yamanaka. Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors. Cell, 2006.

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