科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型干細(xì)胞,竟對(duì)胚胎有“位置偏好
在此之前,科學(xué)家們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了其它兩種類型的多能干細(xì)胞,但是讓它們?cè)鲋车胶艽蟮臄?shù)量或發(fā)育成特定類型的成體細(xì)胞有一定的困難。相比而言,rsPSCs更容易在體外生長,且活性穩(wěn)定,有望幫助建立早期人類發(fā)展的模型,讓人類器官在大型動(dòng)物(豬、牛等)體內(nèi)生長,最終達(dá)到研究或治療的作用。
Izpisua Belmonte和他的同事試圖在體外移植已知的人類多能干細(xì)胞到小鼠胚胎中。他們?cè)诎煌L因子和化學(xué)物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)這些細(xì)胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn),其中一種混合物能夠讓細(xì)胞更加有效的生長和增殖。在這種混合物下生長旺盛的干細(xì)胞與其它多能干細(xì)胞表現(xiàn)出了不同的代謝模式和基因表達(dá),不過這些細(xì)胞并不能很好的移植到老鼠胚胎中。
隨后,研究人員在7.5天的小鼠胚胎的三個(gè)不同的區(qū)域注射了這些新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞。36小時(shí)后,只有通過尾巴或胚胎較后部位移植的細(xì)胞分化成了正確的細(xì)胞層(cell layers),形成了一個(gè)chimaeric胚胎,即一種包含不同起源DNA的生物體。因?yàn)檫@些細(xì)胞似乎更喜歡胚胎中的特定區(qū)域,因此,研究人員將它稱為region-selective多能干細(xì)胞。
Izpisua Belmonte懷疑在胚胎發(fā)育的早期階段,包含多種類型的多能干細(xì)胞,其中就包括了rsPSCs。此外,研究人員還發(fā)現(xiàn)他們用DNA-cutting酶能夠很容易編輯rsPSCs的基因組,這在體外生長的多能干細(xì)胞中通常很難進(jìn)行。
識(shí)別不同類型的多能干細(xì)胞能夠讓研究人員通過移植這些干細(xì)胞到動(dòng)物胚胎中,從而進(jìn)一步了解人類胚胎發(fā)育的早期階段。凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家Paul Tesar說,利用人類多能干細(xì)胞構(gòu)建擁有人類器官的動(dòng)物并不是不切實(shí)際,但也非常困難;例如動(dòng)物的免疫系統(tǒng)是否會(huì)認(rèn)同或攻擊人類器官我們并不能確定。
Izpisua Belmonte認(rèn)同這些觀點(diǎn),并指出倫理問題也是需要面對(duì)的。盡管他的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開始在豬的胚胎中植入不同類型的干細(xì)胞,但是Izpisua Belmonte表示,這項(xiàng)技術(shù)僅僅是第一步。
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