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将干细胞转化为血细胞的遗传秘方
发表时间:2014-07-16     来源:JWEDIT

 

  摘要 : 实验室中安全可靠的使所有不同类型细胞成为接近真实性的人全血的能力是一个关键步骤。威斯康星大学麦迪逊分校的干细胞研究人员Igor Slukvin 发现采取“空白”干细胞并将它们转化成一些列红和白细胞组成人血液的两个遗传程序具有重要作用。

  实验室中安全可靠的使所有不同类型细胞成为接近真实性的人全血的能力是一个关键步骤。威斯康星大学麦迪逊分校的干细胞研究人员Igor Slukvin 发现采取“空白”干细胞并将它们转化成一系列红和白细胞组成人血液的两个遗传因子具有重要作用。

  

 

  两个转录因子是所有从多能性干细胞获得血液所必须的。干细胞形成内皮细胞(绿色)然后变成血细胞(红色)。该过程模拟血液在胚胎中的形成方式。

  这项研究很重要,因为它确定其自身具有怎么样的性质制造血液制品在发育的早期阶段。这一发现使科学家们获得做出细胞本身的工具,调查血细胞如何发育并产生临床相关血液制品。

  “这是来自人类多能性干细胞利用转录因子产生不同种类细胞的第一次论证,”Slukvin解释说,参考蛋白质类结合到DNA并控制遗传信息的流动,最终测定了未分化干细胞的发育命运。

  在整个发育期间,血细胞出现在主动脉,胚胎中的一个主要血管。在那,血细胞,包括造血干细胞都是由一个科学家们称为造血内皮细胞的独特群体芽殖产生的。新报道确定两个特殊转录因子类群能够直接转化人类干细胞成为造血内皮细胞,随后发育成不同类型的血细胞。

  Slukvin小组鉴定的因子能够形成人体血细胞,包括白血细胞,红血细胞和巨核细胞,通常使用的血液制品。

  “通过过表达这两种转录因子,我们能在实验室培养皿中再现我们再胚胎中看见的事件序列,”血液在那里制造出来,Slukvin说。

  Slukvin小组开发的方法证明能产生丰富的血细胞。对于每个百万干细胞,研究人员能够产生3千万血细胞。

  这项工作的决定性方面是利用修改的信使RNA直接使干细胞朝向特殊发育命运。新方法使得在没有介入任何遗传制品诱导细胞成为可能。通过指派自然地方法产生细胞并回避所有可能的遗传制品,为治疗制造更安全的细胞。

  “你可以在没有病毒的情况下做到这一点,而且基因组的完整性也不会受到影响,” Slukvin记录。此外,当新工作表明血液能通过操纵遗传机制来制造时,这种方法可能同样用于制造其他类型具有治疗潜能的细胞,包括胰脏和心脏细胞。

  Slukvin说,一个未实现的愿望是制造造血干细胞,在骨髓中发现的多能干细胞。造血干细胞常常用于治疗某些癌症,包括白血病和多发性骨髓瘤。设计一种方法在实验室产生它们仍然是一个重大挑战。

  Slukvin说:“我们仍然不知道该怎么做,但是我们的新方法制造血细胞将给我们一个机会在培养皿中模拟它们的发育,并坚定新的造血干细胞因子。”

 

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