德国科学家培育出实验室级别多能干细胞

人类多能干细胞（hPSCs）能够自我更新并转换成为体内其他任何类型的细胞，使其成为细胞移植疗法、药物开发、细胞分化和发育研究的一种很有前途的材料来源。然而，众所周知，干细胞是很难维持和培养。像所有的真核细胞一样，它们对养分的有效性、pH值、温度、氧气和二氧化碳的含量都很敏感，而且它们也易于分化，留给研究人员的细胞往往不同于他们打算在实验中使用的细胞。在国际干细胞领域， hESCs的培养方案已经初步规范化并且随着hESCs 的自我更新和分化调控机制上新发现的不断涌现， 细胞维持方案也在随之发展和改进。

过去十年来，科学家们开发了各种各样的hPSC培养方法。2014年5月，巴西的一个研究小组，使用人经血间充质细胞（menstrual blood-derived mesenchymal cells，MBMCs）作为饲养层细胞，他们发现，MBMCs可以取代动物来源的饲养系统，用于培养人类胚胎干细胞，并能够使它们成长在一个未分化的阶段，这一研究结果发表在《Cell Medicine》杂志（一种新的人胚胎干细胞培养方法）。2014年12月，美国NIH的科学家在《Cell Stem Cell》杂志发表综述，对不同培养方法和培养成分进行了比较，分析了它们的优点和劣势。此外，文章还探讨了hPSC培养的注意事项、面临的挑战和未来的方向，以便人们能够更好的扩增、分化和使用hPSC。

2015年初，斯克里普斯研究所（TSRI）和加州大学（UC）圣迭戈医学院的研究人员带领的一项新研究表明，某些特定干细胞培养方法与DNA突变增加有关。这项研究为研究人员指出了更安全和更可靠的干细胞培养方法，来治疗疾病和损伤。相关研究结果发表在二月二十五日的《PLOS ONE》杂志（更安全的干细胞培养新方法）。但是，也有研究发出了不同的声音，2015年5月，美国德克萨斯大学El Paso分校和日本理化学研究所（RIKEN）合作进行的一项新研究，对长期持有的观念——“饲养细胞为干细胞生长提供必要的营养物质并防止细胞分化”，提出了一些质疑。这项研究结果发表在英国皇家化学学会知名期刊《Journal of Materials Chemistry B》，本文作者在一份新闻稿中指出：“我们已经证明了一种重要的现象。这些饲养层细胞——很难生长，对于干细胞生长来说，可能根本并不重要。”

2016年伊始，来自德国亥姆霍兹协会Max Delbrück分子医学中心（MDC）的科学家们，又提出了一种方法，在细胞培养物中检测这样的多能干细胞，并在实验室中有效地保存它们。

本研究资深作者Zsuzsanna Izsvák指出：“有了我们这种方法，世界各地的研究人员就有可能获得这些令人垂涎的干细胞，并用它们开发创新的治疗方法。”她带领的研究小组，与来自英国巴斯大学和德国Paul Ehrlich研究所的同事一起，将这一操作流程发表在最近的《Nature Protocols》杂志（DOI：nprot。2016.016）。

科学家希望，在将来，我们用多能干细胞，在理论上可以培育出每一种组织，有望能治愈各种疾病。与小鼠形成对照，在实验中从胚胎移除的人类干细胞，会迅速失去其原来的状态，Izsvák解释说：“初始干细胞通常占整个细胞培养物的不到百分之五。”因此，她和同事们想出了一个绝招，来分离这些细胞，并使它们的多能性能够保持更长的时间。

在2014年底，研究人员就已经在《Nature》杂志提出了他们的方法论原则。当时，他们找到一段名为HERVH的序列，它在原始干细胞的遗传物质中是活跃的。使用一个报告基因——已经连接于一个荧光蛋白，研究人员能够使HERVH保持在活跃的状态，并同时检测到保留了多能性的细胞。

Izsvák指出，这种方法不仅适用于胚胎干细胞，而且也适用于诱导多能干细胞。从伦理上说，这些iPS细胞被认为是胚胎干细胞的一个中性替代，因为它们是取自成人的人工再生的成熟细胞。

来源：生物通