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科学家首次利用人体皮肤细胞培育出类胚胎干细胞

避开了一直困扰学术界的伦理争论,大大推动了与干细胞有关的疾病疗法研究

2007-11-22科学时报本文被阅读过7635次[推荐][打印][保存][大字体][中字体][小字体]

   经过改造,采自人体皮肤的细胞转化为类胚胎干细胞。(图片提供:《自然》)
 
  美国和日本的科学家通过改造人体皮肤细胞,培育出一种外观和作用与胚胎干细胞(ES)非常接近的干细胞。这项技术使得在不使用胚胎或卵母细胞的前提下生产用于疾病研究或治疗的干细胞成为可能,从而避开一直困扰学术界的伦理争论,大大推动了与干细胞有关的疾病疗法研究。美国加利福尼亚州奥克兰市遗传学与社会学中心的政策分析家Jesse Reynolds认为:“这一重大突破将在干细胞研究的科学和政策领域引发一场大地震。”
 
  据美国《科学》杂志在线报道,这项研究基于日本京都大学的Shinya Yamanaka在去年发表的一项成果——他发现,通过植入4种基因,能够将小鼠的尾部细胞转化为类ES细胞。通常情况下,在胚胎细胞分化为不同种类的细胞后,这些基因便被切断。今年6月,Yamanaka和其他科学家报告说,这些新培育出的细胞确实具有多能性,从而使它们有可能发育成任何组织或器官。
 
  如今,美日科学家在将这项技术应用于人体的比赛中打了个平手——两个研究小组分别在11月20日宣布,他们将人体皮肤细胞成功改造为所谓的诱导性全能细胞(iPCs)。在《细胞》杂志在线发表的一篇论文中,Yamanaka和他的同事发现,他们的新技术对于人体细胞同样有效。而在《科学》杂志在线发表的一篇论文中,美国麦迪逊市威斯康星大学的James Thomson和同事报告说,他们成功改造了人体细胞——这一次,美国科学家也是植入了4种基因,但其中的2种基因与Yamanaka使用的不同。
 
  在新的研究工作中,Yamanaka和他的同事将之前用于改造小鼠细胞的4种基因(OCT3/4、SOX2、KLF4和c-MYC)通过一种逆转录酶病毒植入成熟人体细胞。研究人员选取了一名36岁女性的面部皮肤细胞以及一名69岁男性的结缔组织细胞进行改造。利用这种技术,大约每5000个细胞能够形成一个iPC细胞系,这一结果使得研究人员在每次试验中都能够得到几个细胞系。
 
  Thomson研究小组的工作最初则是从确定自己的14种候选改造基因名单开始的。与Yamanaka的工作类似,美国人利用一种删除的系统方法最终确定了4种基因:OCT3、SOX2、NANOG和LIN28,其中后2种基因与Yamanaka使用的基因不同。该研究小组进行改造的细胞选自胎儿皮肤以及一名男婴的阴茎包皮。Thomson表示,研究人员在1万个细胞中能够转化出1个细胞,这少于Yamanaka的研究小组所能达到的水平,但这已经足以在一次试验中培育出几个细胞系。
 
  尽管大有希望,但这两项技术都有一个缺点——用来加载基因的逆转录酶病毒能够在细胞形成的组织中产生肿瘤。所有人都认为,与植入新的基因副本相比,下一步最重要的就是通过激活基因从而找到改造细胞的方法。哈佛大学的干细胞研究人员Douglas Melton表示,这一领域正在向前飞速发展。他说,“不难想象未来当你加入一个小分子时,也会像这些基因一样产生相同的网络”,并同时在没有遗传修饰的前提下培育出经过改造的细胞。
 
  不过,科学界还是对这一新进展给予了高度评价。美国细胞高级技术研究所科学家罗伯特•兰扎说,这一成果相当于生物学领域的“莱特兄弟的第一架飞机”。科学家认为,将人体皮肤细胞改造成几乎与胚胎干细胞具有同样功能的干细胞,意味着有关技术进一步成熟。相比之下,胚胎干细胞研究不仅难度极大,而且面临着太多伦理、法律等方面的争议。美国总统布什已经两度否决了放宽联邦政府资助胚胎干细胞研究的法案,认为美国纳税人的钱不能用于“故意摧毁人类胚胎”。因此白宫当天对美日科学家的这一新成果表示欢迎,认为这才是干细胞研究的“正道”。
 
  东兰辛市密歇根州立大学的干细胞研究人员Jose Cibelli表示,这种技术一旦发展成熟,“将完全改写这一研究领域”。他说:“那些关注伦理道德的人可能需要找点别的事儿来干了。”

 

(作者:群芳)
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