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干细胞治疗肝病?或非一步之遥

2011-01-10 00:00 何嫱 生物通 阅读 0
核心摘要: 德国马克斯普朗克分子遗传学研究所的研究人员比较了由胚胎干细胞和诱导多能干细胞分化的肝细胞样细胞与天然肝细胞的基因表达和功能。结果显示,人造肝细胞与天然肝细胞在基因表达上仅有53%的相似性,但在功能上能储存糖原、生成尿素和解毒。研究还发现人造肝细胞中某些肝脏蛋白高表达,且细胞色素P450相关基因表达存在差异。这些发现有助于理解肝脏疾病病因,推动个体化治疗药物开发。

由于缺乏移植器官,目前大多数慢性肝病患者都无法获得彻底治愈。许多科学家将诱导多能干细胞(iPSCs)生成肝细胞视为一条有潜力的治疗策略。近日,来自德国马克斯普朗克分子遗传学研究所的科学家们对几种不同来源的肝细胞进行了基因表达分析研究。研究结果表明,由胚胎干细胞和诱导多能干细胞分化的肝细胞在基因表达上具有较高的相似性,但与天然肝细胞之间仍存在显著差别。研究论文发表在2010年12月20日的《干细胞与发育》(Stem Cells and Development)杂志上。

随着细胞重编程技术的飞速发展,科学家们已能够利用各种不同类型的细胞诱导生成iPSCs细胞。此外,大量研究还证实这些诱导生成的多能干细胞与它们的供体细胞具有相同的遗传背景。理论上,由诱导多能干细胞分化生成的肝细胞不仅可解决移植器官资源匮乏问题,还可避免传统器官移植治疗中最大的难题——受者对供者细胞产生的免疫排斥反应,从而被视为未来再生治疗中最理想的策略之一。

在新研究中,马克斯普朗克分子遗传学研究所的科学家们将三种不同来源的肝细胞——分别由胚胎干细胞和诱导多能干细胞分化生成的肝细胞样细胞——与从人体中获取的天然肝细胞进行了比较检测。“我们希望通过这种方法来了解不同细胞类型之间是否存在差异,‘人造’肝细胞是否存在缺陷,”研究人员Justyna Jozefczuk解释道:“基因表达分析结果证实,胚胎干细胞和诱导多能干细胞分化生成的肝细胞在基因表达上存在80%的相似性,但与从人类胎肝中分离的肝细胞基因表达相比,却只有53%的相似性。”

研究人员在对三种细胞进行功能分析时证实,诱导多能干细胞和胚胎干细胞分化生成的肝细胞样细胞均能像天然肝细胞一样发挥储存糖原和生成尿素的功能,并且这些细胞都能够吸收和破坏外源分子。但在接下来的试验中,研究人员发现在两种“人造”肝细胞中,许多独特的肝脏蛋白呈高水平表达,其中包括白蛋白、甲胎蛋白和细胞角蛋白18。此外,诱导多能干细胞分化的肝细胞与天然肝细胞中细胞色素P450周围的基因在表达水平上也呈现出显著差异。

“这些研究结果不仅有助于我们更深入地了解肝脏疾病的病因,并且将推动我们开发出更有效的个体化治疗药物。”马克斯普朗克分子遗传学研究所的James Adjaye说道。

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