美国研究所开发出“间接谱系转化”技术

此瑜非彼鱼

据物理学家组织网报道，美国萨克生物研究所开发出一种“间接谱系转化”（ILC）技术，能由成熟细胞生成干细胞，允许干细胞及其衍生物的无限生产，并可将生成时间从2个月缩短至15天。相关研究报告发表在本周出版的《自然・方法》杂志上。
　　推广干细胞疗法需要克服的障碍之一就是快速生产出足够的细胞，以满足紧急临床应用。目前常见的两种干细胞生成方式分别为通过胚胎干细胞生成干细胞，以及为成熟细胞重新编程，使其转化为多能干细胞。但使用胚胎干细胞面临着伦理争议和潜在的免疫反应，因此科学家试图使成熟的体细胞恢复至多能状态，生产出诱导多能干细胞，即ips细胞，再根据治疗需要分化成所需的特定细胞谱系。但iPS细胞的生成速度很慢，耗时可长达2个月。此外，iPS细胞有时还会转化成畸胎瘤，因此这一方法也存在着相当风险。
　　为避免上述潜在的问题，之前有科学家开发出一种名为“直接谱系转化”的技术。基于这种技术，科学家只能将体细胞转化成特定谱系的细胞，而不是将其转化为所有类型的细胞。例如可将皮肤细胞转化成肌肉细胞，或是将血细胞转化为白血球或者血小板，而非神经元等其他遥远谱系的细胞。
　　而萨克生物研究所为了兼顾干细胞的生产效率和安全性，改进了这一技术，开发出了“间接谱系转化”技术，使体细胞回溯至更早的状态，适宜在未来转化成祖细胞（一种具有增殖能力的原始细胞，不像干细胞具有多向分化能力，只能向一个或几个细胞系定向增殖分化）。这意味着ILC在特定的化学环境中，具有转化出多个谱系细胞的潜能。更重要的是，ILC无需将体细胞先转化为iPS细胞，而可将体细胞直接转化成特定谱系的祖细胞，这能有效节省时间，并可降低出现畸胎瘤的风险。
　　借助ILC，研究小组重新编程了人类皮肤细胞，使其转化为血管细胞的祖细胞。这不仅保证了新细胞的增殖，还能使其进一步分化至内皮细胞和平滑肌血管谱系。当被植入小鼠体内后，这些细胞也能融入其现有的脉管之中。研究人员称，他们研究的长期目标是令干细胞自我组装成三维结构，随后整合到人体现有的身体组织当中。虽然这一技术进入临床应用还需等上数年，但它却具有安全、高产和快速等诸多优势，也因而能够降低细胞生产过程中发生突变的几率。
　　细胞分化之树上，有树干（干细胞），主枝（祖细胞）和小杈（各种功能细胞）。以前，细胞换岗有两条路：一是从小杈爬回树干；二是爬到相邻的小杈。美国科学家刚发现一条新路：跳到另一条主枝上。相比爬回树干，抄近道不仅省时间，而且降低了意外率。如今全世界干细胞科学家集中精力探索的，是如何让细胞最高效率地转化，这样就能够再生器官。来自：国家自然科学基金委员会