iPS废物其实是一种新干细胞？_医疗健康

2016

03/07

10:41

生物通

作者：叶予

医疗健康

密歇根州立大学的科学家们在iPS重编程产物中发现了一种新型干细胞。这项研究最近发表在Stem Cell Reports杂志上，为研究出生缺陷和其他生殖问题提供了新的途径，有助于推动再生医学的发展，

“其他科学家可能也见过这些细胞，但将它们视为有缺陷或者癌性的废物，”文章第一作者Tony Parenti 说。“而我们没有忽视这些副产品。”

胚胎干细胞可以分化成为机体内任何类型的细胞，是研究人体早期发育的理想工具，也是细胞治疗的宝贵资源。但获得这些细胞会破坏胚胎，会引起很大的伦理争议。2006年人们找到了一个变通方案，将四个基因引入特化的成体细胞（比如患者的皮肤细胞），使其转变为诱导多能干细胞（iPS细胞）。

iPS细胞在实验室中表现出与胚胎干细胞相似的能力，而且避开了胚胎干细胞的伦理问题。医生们可以获取肝病患者的健康细胞，将其重编程为iPS细胞，然后用这些细胞来修复肝脏的缺陷。使用患者自身的细胞可以大大降低机体产生排斥的几率，Parenti说。

机体内的胚胎干细胞不仅生产多能细胞，还会生产XEN细胞。XEN细胞是一种独特的干细胞，它们生成的胚胎外组织在胎儿发育中起到了必不可少的作用。Parenti及其同事认为，这一过程也可能出现在iPS重编程中。他们也的确在iPS细胞培养皿中看到了iXEN细胞形成的克隆。

研究人员通过小鼠模型证实这些细胞并不具备癌性，而是性能很好的干细胞。研究还表明，在iPS重编程过程中抑制XEN基因表达，会减少iXEN细胞增加iPS细胞的产量。人们可以在此基础上优化iPS重编程，提升iPS细胞的质量。“XEN具有一些多能干细胞不具备的特性，可以帮助我们进一步理解生殖疾病。我们还能利用这些细胞研究那些保护和滋养人类胚胎的组织，”文章的通讯作者Amy Ralston说。

确定细胞重编程所需的细胞因子并不容易。这是一个时间长、成本高的过程，需要进行大量的反复试验。正因如此，该步骤成为了细胞重编程领域的一个主要障碍。为了克服这一障碍，Duke-NUS医学院、Bristol大学、Monash大学和RIKEN的研究团队开发了预测重编程因子的计算工具——Mogrify。这是一个革命性的计算工具，能够准确预测将一种人类细胞转变为另一种类型所需的细胞因子，对细胞重编程和再生医学的进一步发展有重要意义。

多能干细胞可以分化成任何细胞类型，在医学研究中大受欢迎。不过目前的诱导分化技术会生成异质性的细胞群体，需要从中纯化我们想要的细胞。通常人们是用特异性靶标细胞表面受体的抗体来进行纯化。但这种方法在许多情况下效果并不理想，细胞也会受到损伤。京都大学iPS细胞研究与应用中心（CiRA）在Cell Stem Cell杂志上发表了一项新技术，解决了这一难题。

希望用干细胞治疗疾病的研究者们面临着一大困境。胚胎干细胞很理想但却引起了伦理争议。源自成体细胞的iPS细胞可以避免伦理问题，但它的安全性受到不少人的质疑。Nature Biotechnology杂志上发表的一项研究表明，iPS细胞与胚胎干细胞在功能上的确可以划等号。

来源：生物通作者：叶予

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