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再生疗法发展突破:德国科学家将人血清细胞直接编程为神经干细胞
时间:2019-01-14 16:04:19  作者:editor  来源:美国再生医学研究应用中心
团队第一次成功地对成熟的人类细胞进行了重编程,从而产生了一种可以几乎无限繁殖的特定类型的诱导神经干细胞。“我们的重编程使用了不同的遗传因子,”该研究的第一作者MarcChristian Thier解释道。
原标题:Cell Stem Cell: 人血细胞可以直接重编程为神经干细胞
  编者按 众所周知,干细胞可以分化成其他细胞,并且发挥作用,那么其他细胞能不能转化为干细胞并且发挥作用呢?
资源:德国癌症研究中心(DeutschesKrebsforschungszentrum,DKFZ)
  摘要:科学家们首次成功地将人体血细胞直接重编程为先前未知类型的神经干细胞。这些诱导的干细胞类似于在中枢神经系统的早期胚胎发育期间发生的干细胞。它们可以在培养皿中无限制地修饰和繁殖,并代表了再生疗法发展的重要基础。
  来自德国癌症研究中心(DKFZ)和海德堡干细胞研究所HI-STEM的科学家们首次成功地将人体血细胞重新编程为以前未知类型的神经干细胞。这些诱导的干细胞类似于在中枢神经系统的早期胚胎发育期间发生的干细胞。它们可以在培养皿中无限制地繁殖,代表再生疗法发展的一个重要基础。
  干细胞具有多潜能分化及无限繁殖特点。2006年,日本科学家ShinyaYamanaka发现这些细胞可以利用成熟的体细胞在实验室中生产。单独的四种遗传因子足以逆转发育过程并产生与胚胎干细胞具有相同特性的所谓诱导多能干细胞(iPS)。Yamanaka因此于2012年获得诺贝尔医学奖。
  “这是干细胞研究的重大突破,”德国癌症研究中心(DKFZ)的AndreasTrumpp说。“这尤其适用于德国的研究,在那里不允许生成人类胚胎干细胞。干细胞在基础研究和旨在恢复患者病变组织的再生疗法的开发方面具有巨大的潜力。但重编程也会产生一些问题:例如,多能干细胞可以形成生殖细胞肿瘤,即所谓的畸胎瘤。
  团队第一次成功地对成熟的人类细胞进行了重编程,从而产生了一种可以几乎无限繁殖的特定类型的诱导神经干细胞。“我们的重编程使用了不同的遗传因子,”该研究的第一作者MarcChristian Thier解释道。“过去,其他研究小组也将结缔组织细胞重新编程为成熟神经细胞或神经前体细胞。然而,这些人工产生的神经细胞通常不能扩增,因此几乎不能用于治疗目的。通常它是不同细胞类型的异质混合物,在生理条件下可能不存在于体内。”
  来自因斯布鲁克大学的干细胞研究员FrankEdenhofer和来自DKFZ和海德堡大学医院的神经科学家HannahMonyer,AndreasTrumpp和他的团队成功地重新编程了不同的人体细胞:皮肤或胰腺的结缔组织细胞以及外周血细胞。Thier说“细胞的起源对干细胞的性质没有影响,特别是在没有侵入性干预的情况下从患者的血液中提取神经干细胞的可能性是未来决定性优势的治疗方法。”
  海德堡研究人员重编程细胞的特殊之处在于它们是一种同质细胞类型,类似于在神经系统胚胎发育过程中发生的神经干细胞阶段。“在早期胚胎大脑发育过程中,相应的细胞存在于小鼠体内,也可能存在于人体中,”蒂尔说。“我们在这里描述了哺乳动物胚胎中的一种新的神经干细胞类型。”
  这些所谓的“诱导神经板边缘干细胞”(iNBSC)具有广泛的发展潜力。一方面,它们可以走向发育的道路,成熟的神经细胞及其供应细胞,神经胶质细胞,即成为中枢神经系统的细胞。另一方面,它们也可以发育成神经嵴的细胞,从中出现不同的细胞类型,例如外周敏感的神经细胞或颅骨的软骨和骨骼。
  因此,iNBSC形成了为个体患者生成多种不同细胞类型的理想基础。“这些细胞与供体具有相同的遗传物质,因此可能被免疫系统认为是‘自我’,从而不被排斥,” Thier解释说。
  正如科学家在他们的实验中所表明的,CRISPR/ Cas9可用于修饰iNBSC或修复遗传缺陷。“因此,它们对于基础研究和寻找新的活性物质以及再生疗法的开发都很有意义,例如在患有神经系统疾病的患者中。但是,在我们可以将它们用于患者之前仍然还有许多研究工作要做。”’AndreasTrumpp强调说。
  文献来源:Marc Christian Thier,Oliver Hommerding, Jasper Panten, Roberta Pinna, Diego García-González, ThomasBerger, Philipp W?rsd?rfer, Yassen Assenov, Roberta Scognamiglio, AdrianaPrzybylla, Paul Kaschutnig, Lisa Becker, Michael D. Milsom, Anna Jauch, JochenUtikal, Carl Herrmann, Hannah Monyer, Frank Edenhofer, Andreas Trumpp. Identification of Embryonic NeuralPlateBorder Stem Cells and Their Generation byDirect Reprogramming from Adult Human Blood Cells. Cell Stem Cell. 2019 Jan 3;24(1):166-182.e13. doi: 10.1016/j.stem.2018.11.015. Epub 2018 Dec 20.
关键字:神经干细胞,人血细胞
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