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生产的新型干细胞系为研究和治疗提供了更大的潜力

Wellcome Trust Sanger研究所的研究人员及其合作者首次在小鼠体内创造了扩增潜能干细胞(EPSCs),这种细胞比目前的干细胞系具有更大的发展潜力。这些干细胞具有发育中胚胎中最早的细胞的特征,并且可以发育成任何类型的细胞。

生产的新型干细胞系为研究和治疗提供了更大的潜力

今天在“自然”杂志上发表的这些方法也有助于从人类和其他哺乳动物物种中产生类似的干细胞系,包括那些仍然没有胚胎干细胞系的猪或奶牛。研究人员还认为,他们的研究可能对人类再生医学以及了解流产和发育障碍有影响。

干细胞具有发育成其他细胞类型的能力,并且现有的干细胞系已经非常有用于研究发育,疾病和治疗。然而,目前可用的两种类型的干细胞系 - 胚胎干细胞(ES)和诱导多能干细胞(iPS) - 具有一定的局限性。目前它们不可能形成每种类型的细胞,因为它们已被排除在开发某些细胞谱系之外。

为了发现用于研究和再生医学的新干细胞,研究人员创造了一种从最早的发育阶段开始培养细胞的方法,当时受精卵只分为4或8个细胞,这些细胞仍然被认为可以保留一些全能性 - 生产所有细胞类型的能力。他们的假设是这些细胞应该比ES细胞编程更少,ES细胞取自大约100个细胞发育阶段 - 称为胚泡。他们将这些早期细胞培养成一种特殊的生长条件,抑制了关键的发育信号和通路。

科学家们发现,他们的新培养细胞保留了最早细胞的理想发育特征,并命名为扩增潜能干细胞(EPSCs)。重要的是,他们还能够在新的条件下重新编程小鼠ES细胞和iPS细胞,并从这些细胞中创建EPSC,将开发时钟转回到最早的细胞类型。

来自Wellcome Trust Sanger研究所的这个项目的首席研究员Pentao Liu博士和剑桥大学Wellcome Trust-MRC干细胞研究所的附属教员说:“最早的细胞就像一张白纸,在理论上它应该具有最大的发展潜力。这是这些最早的小鼠细胞的稳定干细胞系首次成为可能,我们看到它们确实保留了4-8细胞胚胎的分子特征并且可以发展成为任何细胞类型。“

当受精卵发育成胚泡时,它会产生细胞,这些细胞将形成胚胎 - ES细胞来自 - 和另外两种类型的细胞,它们会发育成胎盘或卵黄囊。可以从胚泡中的这三种细胞类型中建立三种不同类型的干细胞 - 包括ES细胞。EPSC是第一个能够产生所有三种类型的胚泡干细胞的干细胞,这使它们具有更大的发育潜力。

来自Wellcome Trust Sanger研究所的论文的第一作者Jian Yang博士说:“EPSCs提供了一个平台,可以在分子水平上详细研究早期胚胎细胞,以了解发育,不仅在小鼠中,而且最终在未来的人类中这种产生干细胞的新方法对于研究发育,更有效地产生功能性人体细胞以及研究先兆子痫和流产等妊娠问题的治疗方法非常有帮助。

来自斯坦福大学的论文的共同作者Hiro Nakauchi教授说:“这是一个了不起的成就,通过与最早的细胞合作,这项研究创造了干细胞系,可以形成胚胎和所有胚胎外胚胎。这项研究在小鼠中的方法和见解可用于帮助建立来自其他哺乳动物物种的类似干细胞的培养物,包括尚无ES或iPS细胞系可用的那些。该研究对人类再生医学也有重要意义。因为具有改善发展潜力的干细胞开辟了新的机会。在这方面的进一步研究至关重要,这样我们才能正确探索这些细胞的潜力“。

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