干貨 | 靠譜 | 實(shí)用  

經(jīng)過20年的努力，科學(xué)家已經(jīng)成功將成熟細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了原始的血液細(xì)胞，這些原始血液細(xì)胞能夠?qū)崿F(xiàn)自我的分裂，完成對血液的補(bǔ)充。

相關(guān)研究對應(yīng)的論文發(fā)表于最新上線的Nature雜志，題目分別為“Haematopoietic stem and progenitor cells from human pluripotent stem cells”與“Conversion of adult endothelium to immunocompetent haematopoietic stem cells?！?/p>

根據(jù)這兩項(xiàng)研究的相關(guān)結(jié)果，今后，亟需骨髓移植卻又找不到合適配型的白血病和其他各種血液疾病患者有望以一種新的方式成功實(shí)現(xiàn)疾病的治愈。如果上述兩項(xiàng)研究的相關(guān)成果能夠成功地實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化，那么這些患者就可以接受在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)的健康細(xì)胞。

由美國馬薩諸塞州波士頓兒童醫(yī)院的干細(xì)胞學(xué)家George Daley領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出一種像血液干細(xì)胞一樣的人類細(xì)胞，盡管它們與自然界中天然存在的血液干細(xì)胞不盡相同，但它們卻能完整地實(shí)現(xiàn)天然細(xì)胞的主要功能。

紐約Weill Cornell醫(yī)學(xué)院干細(xì)胞學(xué)家Shahin Rafii領(lǐng)導(dǎo)的第二支隊(duì)伍將成熟的小鼠細(xì)胞成功轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆墒斓难焊杉?xì)胞。

加拿大漢密爾頓麥克馬斯特大學(xué)干細(xì)胞研究員Mick Bhatia說：“多年以來，人們已經(jīng)弄清了細(xì)胞分化與去分化的絕大部分知識，但他們從來沒有在自然環(huán)境下實(shí)現(xiàn)這一過程。這是研究人員首次實(shí)現(xiàn)哺乳動(dòng)物血液干細(xì)胞的體外轉(zhuǎn)化。”

Daley團(tuán)隊(duì)選擇皮膚細(xì)胞和從成年人取得的其他類型細(xì)胞作為起始材料。使用標(biāo)準(zhǔn)方法，將細(xì)胞重新編程為能夠產(chǎn)生許多其它細(xì)胞類型的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）。然而，到目前為止，學(xué)界內(nèi)外尚未有課題組成功實(shí)現(xiàn)了iPS細(xì)胞至血液細(xì)胞的完全轉(zhuǎn)化。

接著，Daley及其同事計(jì)劃將七個(gè)轉(zhuǎn)錄因子插入iPS細(xì)胞基因組中。將這些修飾細(xì)胞注射入小鼠體內(nèi)中進(jìn)行培養(yǎng)。十二周后，iPS細(xì)胞已經(jīng)轉(zhuǎn)化成同樣能夠在人類血液循環(huán)系統(tǒng)中找到的血液祖細(xì)胞與相關(guān)免疫細(xì)胞。這種祖細(xì)胞與天然存在造血干細(xì)胞在形態(tài)與功能上十分接近。

相比之下，Rafii團(tuán)隊(duì)在沒有創(chuàng)建iPS細(xì)胞的前提下從小鼠中生產(chǎn)了真正的血液干細(xì)胞。研究人員首先從成熟小鼠的血管內(nèi)壁分離細(xì)胞。然后將四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子插入這些細(xì)胞基因組并將它們保留在用于模擬人血管內(nèi)環(huán)境的培養(yǎng)皿中。在那里，這些細(xì)胞轉(zhuǎn)變成血液干細(xì)胞并成功繁殖。

當(dāng)研究人員將這些干細(xì)胞注射到已經(jīng)用輻射破壞絕大多數(shù)血液和免疫細(xì)胞的小鼠體內(nèi)時(shí)，實(shí)驗(yàn)小鼠則得到了極大水平上的恢復(fù)，血液干細(xì)胞與免疫細(xì)胞得到再生，繼續(xù)生活了超過1.5年光陰。

參考消息：

dx.doi.org/10.1038/nature22370

dx.doi.org/10.1038/nature22326

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