Cell子刊:血小板的不竭之源

2014-2-17 15:09 来源: 生物通
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  血小板是最小的血细胞,它们能够附着到损伤位点发挥凝血作用促使伤口愈合。血小板的主要功能是阻止流血,对于各种创伤和血液疾病的治疗非常重要。然而,目前人们只能通过献血途径来获得血小板。

  最近,日本科学家们找到了无需献血的血小板生成途径,这一进步将有望解决目前的血小板短缺情况,确保相关患者得到充足而及时的治疗。这项研究于二月十三日刊登在Cell旗下的Cell Stem Cell杂志上。

  现在临床所用的血小板完全依赖于血液捐献,常常无法满足实际的输血需要。这些天然血小板的保质期很短,而且必须在室温下保存。此外,在为患者输入血小板时,一般不需要进行免疫匹配,但反复输入不匹配的血小板会引起免疫反应,最终使机体不再应答这样的治疗。

  为了解决上述问题,研究人员利用人类的诱导多能干细胞iPSC生成了功能性的血小板。机体内的许多细胞都能被诱导成为iPSC,这些细胞可以分化为几乎所有类型的细胞。在这项研究中,研究人员通过遗传学操作,用源自iPSC的细胞建立了稳定的永生细胞系。这些细胞称为巨核系祖细胞,能够不断地生产具有凝血功能的血小板。

  “我们建立了一个方法,获得了能够长期自我复制的巨核系祖细胞。这些细胞作为一种永生细胞系,可以进行大规模培养,不断为人们提供临床可用的血小板,”文章的资深作者,日本京都大学和东京大学的Dr. Koji Eto说。

  研究人员先将iPSC诱导成为造血祖细胞,他们在这些细胞中过表达BMI1和BCL-XL,分别对衰老和凋亡进行抑制,并通过过表达c-MYC以促进细胞增殖。在此基础上,他们建立了巨核系祖细胞的稳定永生细胞系。即使在经历了冷冻保存以后,这种细胞系也能够实现长时间的扩增(45个月)。在这些巨核系祖细胞中停止c-MYC、BMI1和BCL-XL的过表达,可使其生产血小板。研究人员通过一系列体外和体内实验证实,这些血小板的功能与天然血小板相当。

  这项研究实现了快速而有效的血小板生产,解决了血小板临床应用中的重要问题,是一个关键性的进步。