Nat Materials：“挤压”细胞让其转化成为干细胞_医药

2016

01/18

14:56

生物谷医药

来自瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的科学家开发出了一种方法，可以通过“挤压”细胞使其转变成为干细胞，该方法为大规模生产干细胞用于医学目的提供了新的思路，相关研究发表于国际杂志Nature Materials上。

干细胞是现代医学研究的一把利器，其可以转化成为不同器官的组成细胞，可以帮助治疗一系列人类疾病，比如帕金森疾病、糖尿病等，而以标准化方法来生产正确类型的干细胞却是科学家们面对的一大挑战，于是本文中科学家们开发出了一种新型凝胶，其可以增强正常细胞通过“挤压”自身形状从而转化成为干细胞的能力。研究者可以制造出不同类型的干细胞，但最为重要的一种却是诱导多能干细胞（iPSCs），这些细胞来自于成熟的成体细胞，成体细胞可以通过遗传重编程来产生类似于干细胞的行为，随后诱导多能干细胞就会重新生长成为一系列不同类型的细胞，比如肝脏细胞、胰腺细胞等。

科学家们尝试了很多种方法来设计产生诸如这种干细胞的标准化方法，但至今为止最成功的方法也不能产生有效力的干细胞，其中一个主要问题就是当前的技术仅仅是利用细胞培养皿或细胞培养瓶等二维方法来进行细胞培养，而机体的细胞是在三维环境中生存的。为此本文研究中研究者开发了一种新方法就可以克服当前的困境，这种新方法正是利用三维细胞培养系统来进行，正常细胞被置于包含正常生长营养物质的特殊凝胶中，这样研究者就可以刺激活体组织中的三维环境来观察其如何影响干细胞的行为，但研究者很惊奇地发现，细胞重编程会被周围的微环境所影响，而这种微环境就是特殊的凝胶。

研究者还发现，相比当前方法而言，他们可以通过调整干细胞周围凝胶的组成（硬度和密度）来对细胞进行快速且有效地重编程，这样凝胶就会对细胞行使驱动力，通过“挤压”来使其转变成为干细胞。研究者表示，三微环境对于干细胞的产生非常关键，其可以产生机械性的信号，并且同特殊的遗传因子相互作用从而使得细胞更加容易地转变成为干细胞。每种细胞类型都会存在最佳的“甜蜜点”，而且化学因子就可以为细胞提供最有效的转换条件，一旦条件成熟，大规模批量产生干细胞的梦想就指日可待。

最后研究者指出，他们开发的新型技术还可以用于其他类型细胞产生干细胞，研究者坚信通过后期大量的研究将会以该技术为基础，产生大批量的干细胞，从而为医疗研究和疗法开发提供一定的基础和帮助。

原文检索

《Defined three-dimensional microenvironments boost induction of pluripotency》

来源：生物谷

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