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Cell:首次利用蛇干细胞培育出分泌毒液的蛇毒腺类器官

来源:本站原创 2020-01-29 19:50

2020年1月29日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自荷兰胡布勒支研究所等研究机构的研究人员利用蛇干细胞培养出可分泌功能性毒素的蛇毒腺的微型化组织。相关研究结果发表在2020年1月23日的Cell期刊上,论文标题为“Snake stem cells used to create venom-producing organoids”。
图片来自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2019.11.038。

科学家们此前利用小鼠和人类干细胞培养出这类称为类器官(organoid)的微型化组织,包括模拟神经网络的“微型大脑(minibrain)”,但是这项研究是首次表明这种相同的技术也可用于蛇组织。

论文通讯作者、胡布勒支研究所的Hans Clevers博士及其研究团队使用人类生长因子来培养蛇毒腺类器官,但是它与哺乳动物类器官之间存在一个关键的区别:温度。Clevers表示,鉴于爬行动物是冷血的,因此保存蛇类器官的温度需要比人类和小鼠类器官低几度。
                                       
这项实验始于Clevers实验室的三名研究生,他们想知道他们是否可以培育其他物种的类器官。他们从饲养员那里收到了珊瑚眼镜蛇(Aspidelaps lubricus)的卵,并使用了实验室培育哺乳动物类器官的方法来产生蛇毒腺类器官,这种蛇毒腺类器官产生的毒素与真蛇产生的相同。Clevers实验室继续培育其他八个物种的类器官。

哥斯达黎加大学蛇毒毒理学家José María Gutiérrez(未参与这项新的研究)表示,“这是一项突破。这项研究为在非常精细的水平上研究毒液分泌细胞的细胞生物学特性开辟了可能性,这在过去是无法做到的。”

扩大科学家们对蛇毒的认识对人类健康具有重要意义。根据世界卫生组织(WHO)的统计,每年估计有540万人被蛇咬伤,结果造成大约81000~138000名受害者死亡。这一被忽视的公共卫生问题在非洲、亚洲和拉丁美洲尤为普遍。

目前生产抗蛇毒血清的方法包括给马注射蛇毒并收集由此产生的抗体,这种技术已有数百年历史,需要榨取活蛇的毒液。蛇毒腺类器官可能是一种更安全更经济的替代选择。

美国亚利桑那大学VIPER研究所的Leslie Boyer(未参与这项新的研究)表示,“他们所描述的生物技术可能是毒素研究工具箱中潜在的绝佳补充。关于复杂毒液成分的相互作用,未来的研究将会取得哪些成果?实际收获的毒素是否在未来的应用中经济高效地使用?充满致命毒素的细胞如何避免自杀?”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Yorick Post et al. Snake Venom Gland Organoids. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2019.11.038.

2.Snake Venom Gland Organoids Produce Functional Toxins
https://www.the-scientist.com/news-opinion/snake-venom-gland-organoids-produce-functional-toxins-67009
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