研究用miRNAs造出诱导多能干细胞

上一篇 / 下一篇  2011-04-12 14:58:27 / 个人分类:干细胞

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  据美国物理学家组织网报道,美国科学首次用实验鼠的微小 RNA(MicroRNAs)对很容易从皮肤活检中得到的纤维原细胞进行重新编程,制造出了诱导多功能干细胞(iPSCs)。科学家可据此制造出特定病人的iPS细胞,以用于药物筛选和身体组织再生。相关研究发表在《细胞—干细胞》杂志上。

  负责该研究的美国宾夕法尼亚大学医学院医学、细胞和发育生物学教授兼再生医学研究所科学主管爱德华·莫里西表示,这是科学家首次未使用4个转录因子制造出iPS细胞,并将效率提高了100倍。

  2006年,日本科学家山中申弥利用病毒载体将4个转录因子的组合转入分化的体细胞中,使其重编程而得到了一种类似胚胎干细胞的细胞类型,这就是iPS细胞。随后很多科学家陆续报告称,他们使用这4个转录因子上的变异制造出了iPS细胞。 iPS细胞具有和胚胎干细胞类似的功能,却绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等方面的障碍,因此,其应用前景非常广阔。

  从事该研究的科学家希望,有朝一日能有效制造出不同病人的干细胞以研究人类疾病;制造出一个细胞“仓库”以让人体自身的心脏、肝脏等细胞再生。尽管前景诱人,但制造出iPS细胞还面临着效率低的问题,使用人体细胞制造iPS细胞的效率尤其低下。另外,添加新基因等方法可能有导致癌症的副作用,因此,提高iPS细胞的转化效率和安全性成为近年来科学界的研究重点之一。

  以前,科学家使用转录因子让成人细胞重新编程,每使用10万个成人细胞得到的iPS细胞不足20个。而新实验中,科学家使用微小RNA来让成人细胞重新编程,结果,每使用10万个成人细胞得到的iPS细胞高达1万多个。

  莫里西表示,这种方法能制造出iPS细胞让我们很吃惊,而且,其效率比山中申弥首次提出的转录因子方法高很多。至于为何在制造iPS细胞的过程中,微小RNA和4个转录因子的作用原理如此不同还需进一步的研究。

  莫里西实验室研发的微小RNA方法产生的iPS细胞能制造出老鼠体内几乎全部的组织,包括生殖细胞、精子和卵子等。该科研团队目前正同其他科学团队合作,试图将这些诱导多功能干细胞分化成心肌细胞、造血细胞和肝脏细胞。

  莫里西表示,在用病人的样本制造iPS细胞的过程中,这种方法不仅效率高,而且可以得到更多产品。他们希望制造出人工合成的微小RNA,来将成人细胞转变为iPS细胞,最终得到包括肝脏、心肌或神经细胞等在内的各种细胞。

  美国心肺和血液研究所的肺病研究室主管詹姆斯·基莱认为,有效制造出诱导多功能干细胞对其治疗用途至关重要,新方法朝科学家的最终目标前进了一大步,也将促进其他干细胞研究的发展。


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