发布时间:2015-05-08 10:09 原文链接: 科学家发现区域选择性多能干细胞或可培育人体器官

  美国科学家无意中发现一种名为“区域选择性多能干细胞”(rsPSCs)的新型细胞,不仅更容易在试管中培育,发育速度也更快且更稳定。有科学家认为,该细胞的发现或可帮助建立人类发育初期模型,并最终在猪、牛等动物身上培育出人类器官,用于研究或治疗。但也有人担心,这一细胞可能导致人兽杂交怪物的出现。

  加州萨克生物研究所发育生物学家胡安·卡洛斯·伊斯皮苏亚·贝尔蒙特和同事在今天出版的《自然》杂志上报告称,他们在将人体干细胞植入试管中培育出的实验鼠胚胎时发现了这种干细胞。

  研究人员在含有不同发育因子和化学物质组合的基质中,培育出若干人类多能干细胞,结果发现,一种混合基质在使细胞生长、繁殖方面的表现更突出,在该基质中一种发育很好的细胞也展示出与其他干细胞不同的新陈代谢和基因表达模式,不过,在将这种细胞植入老鼠胚胎内时,结合效果并不好。

  为了找出原因,他们将这种人体干细胞分别注射进一个7.5天大的老鼠胚胎内三个不同的区域。36小时后,只有胚胎尾部的干细胞与胚胎整合,并发育成正确的细胞层,形成了一个拥有不同DNA来源的“怪物”胚胎。由于这种细胞对胚胎内的某些位置有特殊偏爱,因此,研究人员将其称为“区域选择性多能干细胞”。

  贝尔蒙特怀疑,胚胎在发育初期,包含有多种类型的多能干细胞,其中也包括rsPSCs。尽管目前还不清楚rsPSCs在胚胎发育过程中的具体作用,但它的发现,或可使研究人员能够利用动物胚胎建立人类发育初期模型,进而对人类胚胎早期发育情况进行研究。

  贝尔蒙特团队发现,他们很容易借用DNA切割酶对rsPSCs的基因组进行编辑,而在试管中培育的其他多能细胞则很难做到这一点。遗传编辑技术有望帮助科学家优化在其他物种体内培育人类细胞的能力,这也使一些科学家担心,有人会借用这种干细胞和遗传编辑技术制造出转基因怪胎。

  凯斯西储大学发育生物学家保罗·特撒表示,使用rsPSCs等人体多能细胞制造出拥有人类器官的动物并非不现实,但很难做到。人和动物身上驱动器官形成的信号分子并不相同,人体器官与动物器官的发育速度也不相同,动物免疫系统是否会对人体器官发起攻击也尚不清楚,这些都是需要考虑的问题。

相关文章

干细胞衍生机制有望催生心脏损伤全新疗法

加州大学洛杉矶分校的研究团队发现了一种重要的内部控制机制,可以促进人类干细胞衍生的心肌细胞的成熟,从而更深入地了解从不成熟的胎儿阶段发育到成熟的成年阶段过程中心肌细胞是如何生长的。该研究结果发表在同行......

研究揭示细胞自噬调控水稻籽粒发育的分子机制

近日,华南农业大学农学院教授谢庆军团队研究揭示了细胞自噬通过降解THOUSAND-GRAINWEIGHT6(TGW6)蛋白调节水稻籽粒发育的分子机理,为水稻产量和品质的协同改良提供了新见解。相关成果在......

新型干细胞揭示癌症为何经常转移到脊柱

美国威尔康奈尔医学院等研究机构的研究人员发现,一种新型干细胞有助于脊椎的形成,有助于揭示为何乳腺癌等肿瘤经常向脊柱转移。相关研究近日发表于《自然》。包括乳腺癌、前列腺癌和肺癌等癌症会优先向脊柱扩散,但......

头发变白的原因找到了!Nature挑战干细胞经典教条

随着年龄的增长,人们的头发会不可避免地变白,也有不少人因为压力或者遗传因素少年白头、早生华发。目前,科学家了解到与头发黑色素产生相关的黑素细胞干细胞(McSCs)比其他成体干细胞群更早失效,这会导致头......

干细胞研究或将引发医疗技术革命

“目前,全球进入人体试验的干细胞研究超过8000项,有望解决人类面临的重大医学难题,帮助人类实现修复创伤和病理组织、治愈终末期疾病的梦想,引发新一轮医疗技术革命。”在近日召开的香山科学会议青年系列第8......

干细胞研究引领医药行业变革

干细胞研究有望解决人类面临的重大医学难题,帮助人类实现修复创伤和病理组织、治愈终末期疾病的梦想。目前,全球进入人体试验的干细胞研究超8000项。我国至今尚未有干细胞产品或技术上市,需要干细胞应用研究和......

艾滋病病情可长期缓解,并不意味着彻底“治愈”

法国和瑞士研究人员近日在澳大利亚布里斯班举行的新闻发布会上表示,一名被称为“日内瓦病人”的男子,是最新被宣布病情得到长期缓解的艾滋病病毒感染者。更重要的是,他并没有像之前的病例那样接受带有病毒阻断突变......

一种开发“类原肠胚”的新方法

20日发表在《细胞》杂志上的一项研究中,美国得克萨斯大学西南医学中心研究人员报告了一种开发“类原肠胚”的新方法,其中包括一个重要组织——卵黄囊,这是以前模型中所缺少的。原肠胚形成是胚胎将自身从空心球体......

人类发育中胚胎最高分辨率图像

现有许多荧光标记活细胞的方法都涉及对细胞的基因修饰,因此不适用于研究人类活胚胎。而在最新发表于《细胞》(Cell)上的一项研究中,研究者使用了一种无需基因修饰的荧光染色技术,并首次捕捉到了分辨率达细胞......

人类发育中胚胎最高分辨率图像

现有许多荧光标记活细胞的方法都涉及对细胞的基因修饰,因此不适用于研究人类活胚胎。而在最新发表于《细胞》(Cell)上的一项研究中,研究者使用了一种无需基因修饰的荧光染色技术,并首次捕捉到了分辨率达细胞......