新型干细胞可能使人类胚胎的研究更容易

科学家们发现了一种新型干细胞,这种干细胞可以发育成人体内的任何一种组织,这可能使对早期胚胎细胞状态的研究变得更容易——并可能为发育障碍带来新的研究机会。...

科学家们发现了一种新型干细胞,这种干细胞可以发育**体内的任何一种组织,这可能使对早期胚胎细胞状态的研究变得更容易——并可能为发育障碍带来新的研究机会。

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发表在《自然》杂志上的论文称,新的人类胚胎干细胞在实验室被注射到小鼠胚胎中,36小时后形成不同的早期组织。这与传统上使用的两种人类干细胞形成了对比,这两种干细胞在注射到不能存活的小鼠胚胎中时没有发育。

研究作者胡安·卡洛斯·伊兹皮苏亚·贝尔蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte)说,今天的新型干细胞可能使科学家能够更好地研究发育障碍的早期阶段,“对再生医学有着巨大的意义”。他说:“随着技术的进步,有可能在另一个物种中产生人体细胞、组织和**,比如猪,然后可以用于移植。”当然,为了获得人体组织和**以拯救数百万人的生命而创造人-动物嵌合体背后的伦理含义需要仔细评估。”

这不是人类细胞首次被整合到老鼠胚胎中。2006年,科学家将人类胚胎干细胞注入一个不可行的小鼠胚胎,让细胞发育几天;人类细胞贡献了一点。另一项类似的实验在2013年由自然杂志发表,也显示了一些人类细胞的贡献。但是今天的论文是唯一一篇研究人类细胞创造了三个生殖层的细胞,这表明这些细胞可以在体内产生各种类型的细胞。

在过去的几年里,科学家们已经认识到不同种类的多能干细胞-那些产生所有身体细胞类型-存在。在生物中,这些多能状态不会持续太久;它们只是在发展的早期阶段。

加州大学洛杉矶分校再生医学和干细胞研究中心的副教授凯瑟林·普拉斯说:“对我来说,关键是人类的数据。”。她没有参与研究。”但当我得到灵长类动物的数据时,这正是我对这篇论文感到兴奋的原因。对我来说最重要的是人类的数据。”

此前,科学家们已经从含有**细胞的结构中提取出多能干细胞,这些细胞最终形成胚胎,称为囊胚,或早期植入后胚胎。这些谱系需要在实验室进行不同的培养,表现出不同的分子特征,当它们被注射回宿主囊胚时表现出明显的行为。

小鼠嵌合体对于探索基因在人体内的作用至关重要。关于这些细胞的一个令人费解的事情是,小鼠和人类胚胎干细胞的行为非常不同,尽管它们来自于一个似乎“相当相似”的发育阶段,Uta Grieshammer说,加州再生医学研究所的科学官员。她说,这可能是因为这些州其实并不那么相似。小鼠胚胎干细胞被认为是“幼稚的”,也就是说,当它们被注射到一个不能形成胚胎组织的囊胚中时,整个小鼠就会产生这种结果。用这种技术**的小鼠称为嵌合体;它们包含来自不同基因细胞的细胞类型(嵌合体也自然发生;如果你有一个有着不同颜色眼睛的朋友,你就会知道一个嵌合体——这个人是一对在子宫里合并的双胞胎。)

新型干细胞可能使人类胚胎的研究更容易

小鼠胚胎干细胞(中间的一团)被饲养细胞包围(约瑟夫·埃尔斯伯德)

小鼠嵌合体对于探索特定基因如何在体内发挥作用至关重要。科学家在小鼠胚胎干细胞中**一些DN**段来**“敲除小鼠”,即缺乏特定基因或一组基因的小鼠。这使得在老鼠身上更好地模拟人类疾病,从而导致医学上的突破。2007年,一组研究人员因发明了敲除小鼠而获得诺贝尔奖。

人类胚胎干细胞不如老鼠细胞灵活,但人类胚胎干细胞不如老鼠细胞灵活,而且这项技术在人类身上可能行不通。Grieshammer说:“对人类胚胎干细胞的基因测试表明,它们类似于小鼠后期胚胎的干细胞,称为外胚层干细胞。”这并不完美,也有一些例外,但这是该领域的普遍感受,”她说。

其他灵长类动物的研究表明,这个问题不仅限于人类干细胞。2012年,俄勒冈健康科学大学的一组研究人员发现,通过将胚胎干细胞注入宿主胚胎,不可能**嵌合体猴。我们与猴子的关系比老鼠紧密得多,因此这项研究可能意味着干细胞不能促进猴嵌合体,因为这些细胞已经太先进了。

2010年,研究人员用大鼠胰腺**了一只老鼠。到目前为止,对人类-老鼠嵌合体的研究仅仅着眼于几天的发展。但新的多能干状态可能有助于更激进的方法创造嵌合体,格里沙默说。2010年,研究人员用大鼠胰腺**了一只老鼠。他们利用基因敲除技术阻止老鼠产生自己的胰腺,并将老鼠干细胞注射到胚胎中,从而产生了这个**。研究人员发现,用这种方法**的胰腺结构部分是大鼠,部分是小鼠。有可能想象出嵌合动物,比如猪,可以容纳人体**用于移植。但格里沙默和伊兹皮苏亚贝尔蒙特说,这是遥远的未来。

加州大学洛杉矶分校的普拉斯说,在近期内,能够更容易地在实验室培养出人类胚胎细胞类型,可能会使对早期发育疾病的研究更容易。例如,有一种叫做Rett综合征的孤独症,只发生在**身上。这是由于X染色体上的突变造成的;只有一条X染色体的**胚胎在发育早期就丢失了。”研究这一点很困难,因为很难捕捉到那些**胚胎,”普拉斯说。事实上,**胚胎会让它走得更远,因为第二个正常的X染色体可以保护它免受突变的影响。

能够更容易地培养出人类胚胎干细胞,并将其植入其他胚胎中,“只是为我们提供了更多的可能性,”普拉斯说在更实际的事情之上,这可以让我们更好地理解早期的发展,使我们获得所有这些细胞类型。”

  • 发表于 2021-04-29 20:12
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