日本庆应义塾大学教授河上裕领导的研究小组近日在美国在线杂志《科学公共图书馆综合卷》上发表论文,宣布首次利用人体诱导多能干细胞(iPS细胞)成功培养出色素细胞。这一成果为研究色素相关疾病及再生医学提供了重要基础。
研究小组从人体皮肤细胞中植入三个基因(Oct4、Sox2、Klf4),将其重编程为iPS细胞,并进一步培育成名为“胚状体(EB)”的细胞团块。随后,向胚状体添加黑色素细胞分化所需的特定因子(如Wnt3a、内皮素-3等),经过约两个月的培养,获得的细胞中有60%至70%为功能性色素细胞。这些细胞能够产生黑色素,并表达色素细胞特异性标记物(如MITF、TYR)。
色素细胞存在于皮肤、毛发和眼睛中,负责合成黑色素以抵御紫外线损伤。色素细胞功能异常可导致多种疾病:恶性黑色素瘤(癌变)、白癜风(色素脱失)、白化病(先天色素缺乏)以及白发(色素减少)。研究小组认为,该技术不仅有助于阐明这些疾病的发病机制,还可用于药物筛选和开发人造皮肤等再生医学应用。