Nat biotech:誘導多功能幹細胞分化潛力可比擬胚胎幹細胞

2021-01-08 生物谷

2015年10月28日 訊 /生物谷BIOON/ --研究者們希望通過利用幹細胞治療疾病的目標遇到了兩難的境地。胚胎是十分珍貴的幹細胞來源，但直接利用胚胎會引發嚴重的倫理學問題。從成年人體內誘導幹細胞（俗稱induced pluripotent stem cells：IPS 細胞）可以避免倫理的爭議，但此種細胞的有效性受到科學家們的懷疑。一項新的研究指出，有兩類幹細胞具有相同的活性，並且其有效性可以消除對IPS局限性的顧慮。

胚胎幹細胞在體內能夠分化成任何一類細胞，但是卻不能長期的保持幹細胞形態，否則會損壞胚胎。2006年，研究者們通過在成體細胞中導入4種不同的基因能夠將完全分化的細胞重新調整為幹細胞形態。這一類幹細胞的特性與胚胎幹細胞十分相似，而且有效地解決了當時存在的利用胚胎幹細胞會出現的倫理問題。目前這一手段在全球範圍內都被廣泛使用，而且發明這一技術的日本科學家，來自京都大學的山中申彌教授也於2012年獲得了諾貝爾生理學與醫學獎。

然而問題並沒有解決，現在不少研究者們都質疑IPS細胞並不能完全代替胚胎幹細胞的功能。一些研究發現IPS與胚胎幹細胞並不完全相同。由於目前開展的基於IPS的臨床試驗已經有很多，因此確定兩者的差異十分重要。

Hochedlinger等人發現有一些因素可以解釋IPS細胞與胚胎幹細胞的區別：其一是細胞的來源。胚胎幹細胞是胚胎來源的，而IPS基於成體分化細胞。它們的基因表達譜會有一定的差別；其二是幹細胞的性別。男性與女性細胞中基因的表達確實會有不同。

為了研究清楚這些可能，科學家們利用了兩種來源於雄性的胚胎幹細胞。他們使這兩株細胞自由生長分化成熟，之後通過誘導使之分轉變為IPS細胞。通過比較基因的活性，他們發現每一種IPS細胞的表達特徵更傾向於其來源的胚胎幹細胞，而非不同的胚胎幹細胞。這一結果說明即使是IPS，也存在來源特異性的問題。

另外，Hochedlinger等人還鑑定出了IPS細胞與胚胎幹細胞之間49個基因的表達差異。為了研究這些基因的表達差異是否會影響細胞的表型，作者檢測了其中兩個基因：一個負責攝取葡萄糖，一個負責降解葡萄糖。結果顯示：儘管在基因表達水平上IPS細胞不如胚胎幹細胞，但在功能上IPS細胞與胚胎幹細胞利用葡萄糖的能力並沒有顯著區別。

最重要的當然還是檢測IPS細胞分化為不同細胞類型的能力。結果顯示：胚胎幹細胞與IPS細胞都能夠很好地分化為一系列的神經系統細胞，以及其它主要的細胞類型。相關結果發表在最近一期的《nature biotechnology》雜誌上。（生物谷Bioon.com）

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生物谷推薦英文原文報導：Biologists Discover Bacteria Communicate Like Neurons in the Brain

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