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新方法能控制干細(xì)胞按需分化
2011-8-31 閱讀(596)
干細(xì)胞非常易變，它會(huì)成什么器官或組織一直讓科學(xué)家琢磨不定,。據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)8月28日?qǐng)?bào)道,，zui近，在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)第242屆學(xué)術(shù)研討會(huì)暨展覽會(huì)上,，科學(xué)家們匯報(bào)了一種先進(jìn)的細(xì)胞培養(yǎng)表面,，有助于科學(xué)家控制干細(xì)胞的發(fā)育方向。該研究為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了一種先進(jìn)方法,，以此培養(yǎng)的器官和組織可用于移植和治療疾病,。
多能性人類胚胎干細(xì)胞是從胚胎衍生而來(lái)的細(xì)胞，具有發(fā)育成上百種細(xì)胞的可能,。培養(yǎng)系統(tǒng)具有某種“不確定性”,，不同批次的小鼠細(xì)胞可能出現(xiàn)多種變化，而控制它們的分化方向是干細(xì)胞醫(yī)療應(yīng)用研究中的一大障礙,。以前的方法是添加調(diào)控生長(zhǎng)的物質(zhì),，但這可能會(huì)給細(xì)胞帶來(lái)無(wú)法預(yù)料的傷害。
美國(guó)威斯康辛大學(xué)化學(xué)系的勞拉·L·基斯林博士在報(bào)告會(huì)上表示,，干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué),、新藥開(kāi)發(fā)、生物醫(yī)療前沿中都有很大潛力,，但要開(kāi)發(fā)這種潛力必須克服兩個(gè)難題：*,，找到能在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)繁殖人類干細(xì)胞的方法；第二,，控制干細(xì)胞按需分化,，生長(zhǎng)為心臟、大腦等任意類型的細(xì)胞,。新方法在解決這些問(wèn)題方面取得了良好效果,。
基斯林和同事人工合成出一種純化學(xué)培養(yǎng)基面，其外層表面與不同的多肽（構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位）相對(duì)應(yīng),，能大大降低干細(xì)胞發(fā)育方向的不確定性,。這種純化學(xué)的培養(yǎng)基面能對(duì)細(xì)胞的“信號(hào)”路徑施加一種控制,。“信號(hào)”是細(xì)胞內(nèi)分子之間互相通訊的方式，比如告知免疫細(xì)胞準(zhǔn)備抵抗外來(lái)感染,，或告知胰腺細(xì)胞機(jī)體需要更多胰島素等等,。通過(guò)控制干細(xì)胞內(nèi)部的分子通訊，研究人員能告知干細(xì)胞發(fā)育成某種特定的細(xì)胞,。
為了測(cè)試這種純化學(xué)培養(yǎng)基面改變信號(hào)的能力,，研究人員還用β轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（β-TGF，能控制細(xì)胞從生長(zhǎng)到毀滅的多種功能活性）對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行了測(cè)試,，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,，這種培養(yǎng)基面可以促進(jìn)傷口愈合?；沽纸忉屨f(shuō),，β-TGF雖然有助于傷口愈合，但如果它接觸到健康皮膚,，會(huì)造成皮膚發(fā)炎,。而通過(guò)這種培養(yǎng)基面，比如設(shè)計(jì)一種繃帶,，只在身體局部集中某種特殊的多肽,，可讓β-TGF只集中在傷口部位。
基斯林認(rèn)為,，要通過(guò)組織工程培養(yǎng)出替代器官,，人們必須能操控細(xì)胞的發(fā)展方向。設(shè)計(jì)多套與各種多肽對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)表面,，就能引導(dǎo)胚胎干細(xì)胞按照需要進(jìn)行分化,。這種培養(yǎng)表面讓實(shí)驗(yàn)室制造器官和組織更加容易，是一種更先進(jìn)的干細(xì)胞生產(chǎn)方法
