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人体皮肤可直接转换成血液

(2010-11-09 15:14:34)
标签:

人体皮肤

转换

血液

ips细胞

财经

分类: 干细胞资料

来源:科技日报

据美国物理学家组织网11月8日(北京时间)报道,加拿大研究人员宣称,他们绕过诱导多功能干细胞(iPS细胞)这一中间环节,直接将成人体皮肤细胞变为血液细胞,新方法对于理解细胞分化及再生医学研究均有重要意义。相关研究论文发表在11月7日的《自然》杂志网络版上。

加拿大麦克马斯特大学干细胞和癌症研究所主任米克·哈蒂亚领导的研究小组表示,临床试验可能于2012年展开,新方法或许意味着在可见的未来,那些因为手术或者贫血治疗等而需要血液的患者将能够使用自己的皮肤供血。

美国斯坦福大学医学院的研究人员曾于今年1月27日宣布,在实验中绕过iPS细胞步骤,首次直接将实验鼠的皮肤细胞转化成神经细胞。而此次的新研究是科学家首次使用人体细胞进行类似实验,也是科学家首次制造出祖细胞。

由于从干细胞转化的红血细胞并不能制造出成人的血红蛋白,因此,哈蒂亚团队选择利用皮肤细胞来制造血液祖细胞。研究人员从志愿者身上收集了皮肤纤维细胞,并让这些纤维细胞感染一种植入了OCT4基因(一种干细胞全能性基因,可将纤维细胞转化为iPS细胞)的病毒,再将这些细胞置于含有多种细胞因子的特殊溶液中进行培养。

实验表明,由此生成的血液祖细胞确实产生了血液所具有的3种细胞——白血细胞、红血细胞以及血小板,而且都能够发挥其应有的功能,红血细胞制造出了成人的血红蛋白,而不是胚胎阶段的血红蛋白。

美国国家卫生研究院心、肺、血液研究所分子造血部门主任辛西娅·邓巴表示,新研究绕过iPS细胞,使得这些细胞移植进入病人体内形成肿瘤的风险几乎为零,解决了安全问题,比利用人类胚胎干细胞或者iPS细胞制造血液细胞的方法更具优势。

不过,也有研究人员表示,这种细胞不像iPS细胞和胚胎干细胞那样容易在实验室大量繁殖,因此,要想获得实际应用所需的大量转换细胞可能是一个巨大的挑战。

波士顿儿童医院的干细胞生物学家乔治·戴利也认为,尽管实验表明转化而来的血液干细胞与成人的血液细胞没有太大差别,但是,将它们移植入病人体内后,其表现是否同真实的成人血液一样,现在下定论还有点为时过早。

加拿大癌症协会研究所所长克里斯蒂·威廉姆斯则表示,从病人自身的皮肤细胞产生的血液细胞拥有无限的潜力,有望让骨髓移植手术所需的人类白细胞抗原(HLA)配型以及献血不足等成为过去。另外,新研究也拥有巨大的潜力,可以改进实体瘤、白血病等许多癌症的治疗效果。

总编辑圈点

正值多个城市闹“血荒”,这项成果让人侧目。而其意义还远不止此,因为它毫不留情地刷新了生命科学的一个重要页面。3年前,美国人和日本人分别宣告绕开胚胎,直接将普通皮肤细胞转化为干细胞,这就是iPS细胞。如今加拿大人又绕开iPS细胞,直接将皮肤细胞转化为血液细胞。一个“绕”字总是叫你想起旁门左道,其实它也许才是真正的坦途和捷径。在这个领域,人类的即有认知较之10年以后,一定就像学童面对教授,不信咱就等着瞧。

新华网北京11月8日电  加拿大研究人员日前开发出一种新的造血方法,可将人体皮肤直接转变为血液。这一医学突破可能为癌症治疗和病人手术过程中的输血带来新的血源。

加拿大麦克马斯特大学的研究人员在英国《自然》杂志网络版上发表报告说,此前的皮肤造血法需要经过诱导多功能干细胞这一中间环节,而他们开发的新方法是直接转化,不仅过程简单,而且所得到的血液质量更高。

据介绍,研究人员利用病毒将名为OCT4的基因植入人类皮肤细胞中,然后在含有多种细胞因子的特殊环境中进行培养。这样,皮肤细胞就可直接变为血液细胞的前体细胞,这些前体细胞又可以生成白细胞、红细胞、血小板三种主要血液细胞。

研究人员在两年时间里,用成人皮肤和新生儿包皮反复进行上述实验,证实任何年龄的人的皮肤都可以转化为血液,而且血液功能正常。

过去也曾有研究将皮肤细胞转化为血液细胞,但过程是先将皮肤干细胞变成诱导多功能干细胞,再将诱导多功能干细胞变成血液细胞,多了诱导多功能干细胞这个中间环节。

研究人员说,间接造血法得到的血液细胞中的血红素功能并不完善,仍停留在“胚胎”而不是“成体”阶段,而直接转化得到的血液细胞含有的是成体血红素。

此外,通过诱导多功能干细胞得到的血液细胞常常有导致癌症肿瘤的风险,而将直接转化得到的血液细胞注入实验鼠体内,没有发现肿瘤的迹象。

研究人员认为,这项新技术医用前景广阔。今后一些病人可能将不必为寻找匹配血源犯愁,因为利用自己皮肤就能获得所需血液。

负责这项研究的米克·巴蒂亚说,首先从这项成果中受益的将是白血病患者。他们需要经常移植含有造血干细胞的骨髓,但因经常接受放疗,其干细胞可能会像癌细胞一样发生变异,而来自捐献者的骨髓则容易引起排异反应。皮肤细胞则不发生任何基因变异,因此可以用患者自身的皮肤细胞制造血液,再移植到患者本人体内。

这种治疗方法还可用于接受大剂量化疗的癌症患者。化疗不仅杀死癌细胞,同时还破坏患者血液系统。因此经常需要暂停化疗,以便让患者免疫功能恢复。这也给了肿瘤恢复和再生的时间,而且再生的癌细胞通常对化疗有抗体。如果患者在化疗的同时输入用自己皮肤制造的替代血液,不仅可以继续进行大剂量化疗,而且可以增加永久杀死肿瘤的机会。

不过研究人员也表示,虽然现在实验室中的各项实验显示,这些人造血液细胞具有正常功能,但要真正用于临床还有许多工作要做。

 

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