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Nature:重磅!构建出潜能性比胚胎干细胞和诱导性多能干细胞更强的干细胞系

来源:本站原创 2017-10-14 16:49


图片来自CC0 Public Domain。

2017年10月14日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自中国、美国、英国、日本和澳大利亚的研究人员首次在小鼠中构建出潜能扩展性干细胞(Expanded Potential Stem Cells, EPSC),它们比当前的干细胞系具有更大的发育潜力。这些干细胞具有发育中的胚胎内的最初细胞的特征,而且能够发育成任何一种细胞类型。相关研究结果于2017年10月11日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Establishment of mouse expanded potential stem cells”。

干细胞能够分化为其他的细胞类型,而且现存的干细胞系对发育、疾病和治疗研究已经非常有用。然而,两种当前可用的干细胞系---胚胎干细胞(ESC)和诱导性多能干细胞ipsC)---具有某些限制。目前,它们还不可能分化为每种细胞类型,因此在产生某些细胞类型时,它们被排除在外。

为了发现用于研究和再生医学的新型干细胞,这些研究人员开发出一种培养处于发育最早阶段---在此时,受精卵仅分裂为4或8个细胞,仍然被认为具有一些全能性(即分化为所有细胞类型的能力)---的细胞的方法。他们猜测相比于从大约100个细胞阶段(即胚泡期)获得的ESC相比,这些细胞应当接受更少的编程。他们在一种特殊的抑制关键的发育信号和通路的培养条件下培养这些早期的细胞。

这些研究人员发现他们新培养的细胞保持着这些最初的细胞的发育特征,因而将它们称为EPSC。重要的是,他们也能够在一种新的条件下将小鼠ESC和ipsC重编程为EPSC,从而让它们的发育时钟返回到这些最初的细胞类型。

当受精卵发育为胚泡(blastocyst,也译作囊胚)时,它产生将形成胚胎(ESC就来自胚胎)的细胞和两种其他的将产生胎盘或卵黄囊的细胞类型。利用胚泡中的这三种细胞类型就可能建立三种不同类型的干细胞,包括ESC。EPSC是首个能够产生所有这三种胚泡干细胞类型的干细胞,这就使得它们具有更大的发育潜力。

这种构建EPSC的方法也可能产生来自人类和其他的哺乳动物物种(包括猪、奶牛等)的类似的干细胞系。

这些研究人员也认为他们的研究可能对人类再生医学和理解流产和发育障碍产生重要的影响。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Jian Yang, David J. Ryan, Wei Wang et al. Establishment of mouse expanded potential stem cells. Nature, Published online 11 October 2017, doi:10.1038/nature24052

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