PLoS ONE:羊水細胞重編程為iPS細胞

2020-12-11 生物谷

由於羊水幹細胞能夠生成各種類型的體細胞,因而一直被幹細胞研究者們寄予厚望。科學家們期待在某一天他們能夠利用羊水幹細胞治療各種疾病。然而到目前為止,由於胚胎仍是羊水幹細胞的主要來源,因而引發了眾多的倫理學問題。

近日柏林馬克斯.普朗克分子遺傳學研究所的科學家們成功地將羊水細胞轉化為多能幹細胞(iPS細胞)。這些由羊水衍生的iPS細胞幾乎與胚胎幹細胞沒有區別。然而,它們卻能「記住」它們的起源。研究結果在線發表在國際學術刊物《公共科學圖書館.綜合》(PLoS ONE)上。

現在胚胎幹細胞的特殊潛能也能被運用到多種「成熟」體細胞中(例如皮膚和毛髮細胞)。通過重編程可將這些細胞轉化為「誘導多能幹細胞」(iPS細胞)。iPS細胞具有胚胎幹細胞的特性,可生成各種類型的人體細胞(多潛能),並且能夠無限增殖。

帶有記憶的幹細胞

科學家們證實羊水iPS能夠形成各種不同的人體細胞類型。在細胞重編程過程中,各種調控幹細胞發育的基因明顯地打開或保持活躍。他們還同時發現誘導多能幹細胞能夠記住它們原來的細胞類型。這證實了當前其他的研究結果,即當進行自發性分化時從各種不同組織衍生的iPS細胞更傾向於跟隨它們預先註定的發育路線。「我們還不確定這種供體細胞類型的記憶是否有可能影響醫學治療,或是體細胞衍生的iPS將會成為最適合的治療細胞類型,」

馬克斯.普朗克分子遺傳研究所的Katharina  Wolfrum謹慎地表示。

羊水細胞相對於其他的細胞類型有著多個優勢。一方面,在產前檢查中常規採集羊水細胞能夠對疾病進行早期篩查。在大多數情況下,獲得的細胞總是比實際需要的要多。此外,羊水混合物中包含著各種來自於胎兒的不同類型的細胞,包括幹細胞樣細胞。

「環境誘導的突變在遺傳上更為穩定。這或許意味著相比於其他的細胞類型,對羊水細胞重編程更快速,更容易。羊水衍生的iPS細胞極有可能能夠填補對胚胎幹細胞的需要,」馬克斯.普朗克研究所的ames  Adjaye解釋說:「此外,還可在小孩出生前對採集的羊水細胞進行細胞重編程,以備不時之需。同時還可能幫助檢測出哪些藥物會對嬰兒產生影響,以及能夠為其所耐受。在未來,患病新生兒就能夠利用從自己身體上獲得的細胞進行疾病治療。」(生物谷Bioon.com)

生物谷推薦英文摘要:

PLoS ONE doi:10.1371/journal.pone.0013703

The LARGE Principle of Cellular Reprogramming: Lost, Acquired and Retained Gene Expression in Foreskin and Amniotic Fluid-Derived Human iPS Cells
Katharina Wolfrum1,2, Ying Wang1, Alessandro Prigione1, Karl Sperling3, Hans Lehrach1, James Adjaye1,4*

1 Molecular Embryology and Aging Group, Department of Vertebrate Genomics, Max Planck Institute for Molecular Genetics, Berlin, Germany, 2 Institute of Chemistry and Biochemistry, Department of Biology, Chemistry, and Pharmacy, Freie Universit?t Berlin, Berlin, Germany, 3 Institute of Human Genetics, Charité - Universit?tsmedizin Berlin, Berlin, Germany, 4 Stem Cell Unit, Department of Anatomy, Medical College, King Saud University, Riyadh, Saudi Arabia

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