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密歇根州立大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新型干細(xì)胞，這可能會(huì)帶來(lái)再生醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，以及可提供新的方法來(lái)研究出生缺陷和其他生殖問(wèn)題。
在干細(xì)胞報(bào)告（Stem Cell Reports）雜志的一期內(nèi)容中，密歇根州立大學(xué)細(xì)胞和分子生物學(xué)研究生，文章的*作者Tony Parenti獲得了新的細(xì)胞——誘導(dǎo)性XEN細(xì)胞，或iXEN——從類似細(xì)胞培養(yǎng)廢棄物中。
“其他科學(xué)家可能之前已經(jīng)見過(guò)這些細(xì)胞，但被他們認(rèn)為是有缺陷的，或類似癌癥的細(xì)胞，”在艾米羅爾斯頓實(shí)驗(yàn)室工作的密歇根州立大學(xué)生物化學(xué)家，細(xì)胞和分子生物學(xué)家，文章的共同作者Parenti說(shuō)。“相比于將這些細(xì)胞誤當(dāng)成垃圾副產(chǎn)品，我們?cè)趶U墟中發(fā)現(xiàn)了黃金。”
大量的干細(xì)胞研究集中于用新的方法來(lái)制造和使用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可以通過(guò)重新激活胚胎基因以“重編程”成熟的成體細(xì)胞而獲得。重編程的成熟細(xì)胞成為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，或iPS細(xì)胞，使它們具有可塑性從而可以演變成體內(nèi)的任何細(xì)胞類型。
例如，如果患者有一個(gè)缺陷的肝臟，就可從患者體內(nèi)獲得健康的細(xì)胞重編程為iPS細(xì)胞，然后可用來(lái)幫助患者再生缺陷器官。來(lái)自同一患者的細(xì)胞也許會(huì)大大降低人體排斥新的治療方法的機(jī)率，Parenti說(shuō)道。
在重編程被發(fā)現(xiàn)之前，科學(xué)家從胚胎中獲得多能干細(xì)胞。然而，胚胎不僅產(chǎn)生多能干細(xì)胞，也有XEN細(xì)胞——具有*性質(zhì)的干細(xì)胞類型。當(dāng)多能干細(xì)胞在體內(nèi)產(chǎn)生細(xì)胞時(shí)，XEN細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)胎兒的發(fā)育起到必要的，但是間接的作用的胚外組織。
Parenti和他的團(tuán)隊(duì)推測(cè)，如果胚胎既能產(chǎn)生多能干細(xì)胞，又有XEN細(xì)胞，那么這也可能在重編程過(guò)程中出現(xiàn)。
在Parenti發(fā)現(xiàn)iXEN細(xì)胞突然像雜草一樣出現(xiàn)在他的iPS細(xì)胞培養(yǎng)物中時(shí)，激動(dòng)人心的時(shí)刻到了。利用小鼠模型，團(tuán)隊(duì)花了半年時(shí)間來(lái)證明這些基因雜草并不是像之前推測(cè)的那樣是癌癥樣細(xì)胞，實(shí)際上是一種具有所需性能的新型干細(xì)胞。
甚至更令人驚訝的是，研究小組發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在重編程過(guò)程中抑制XEN基因的表達(dá)，他們可以減少iXEN細(xì)胞的量而增加iPS細(xì)胞。
“自然使干細(xì)胞，但我們?nèi)匀辉谂μ岣呶覀兊母杉?xì)胞數(shù)量，” Parenti說(shuō)。“通過(guò)研究胚胎我們得到了知識(shí)并將其應(yīng)用到重編程中，這為優(yōu)化重編程開辟了新途徑。”
如果沒(méi)有高層次的合作以及密歇根州立設(shè)施的幫助，研究小組不會(huì)取得這一突破，他補(bǔ)充說(shuō)。
這項(xiàng)研究的下一步將涉及到此過(guò)程是否在人類細(xì)胞中發(fā)生。XEN細(xì)胞尚未在人體內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，但它們存在的可能性是該領(lǐng)域的一個(gè)重要焦點(diǎn)。
“這是一個(gè)我們還沒(méi)有的缺失工具，”Ralston說(shuō)。“XEN細(xì)胞真的具有多能干細(xì)胞不具備的特點(diǎn)。根據(jù)這些特質(zhì)，XEN細(xì)胞可以給生殖系統(tǒng)疾病提供線索。如果我們能繼續(xù)解開iXEN細(xì)胞的秘密，我們也許能夠提高誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的質(zhì)量，并為將來(lái)研究保護(hù)和滋養(yǎng)人類胚胎的組織奠定基礎(chǔ)。”