重大进展!将人成熟的血细胞直接重编程为一类新的神经干细胞|体育外围

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【体育外围网】在一项新的研究中,来自德国癌症研究中心(DKFZ)和海德堡干细胞技术与实验医学研究所(HI-STEM)的研究人员首次顺利地将人血细胞必要新的编程为一种以前不得而知的神经干细胞。这些诱导性干细胞类似于在中枢神经系统的早期胚胎发育期间构成的干细胞。

它们需要在实验室中展开标记和无限期地细胞分裂,并且代表着一种用作再造疗法研发的候选对象。涉及研究结果于2018年12月20日在线公开发表在CellStemCell期刊上,论文标题为“IdentificationofEmbryonicNeuralPlateBorderStemCellsandTheirGenerationbyDirectReprogrammingfromAdultHumanBloodCells”。论文通讯作者为AndreasTrumpp和MarcChristianThier。

多能性的胚胎干细胞需要无限制地细胞分裂并产生所有有可能的细胞类型。2006年,日本科学家ShinyaYamanaka认识到,这样的多能性干细胞也需要在实验室中由成熟期的体细胞经重编程后产生。

四种遗传因子不足以让成熟期的体细胞反败为胜长时间的发育过程并产生所谓的与胚胎干细胞具备完全相同性质的诱导性多能干细胞(ips细胞)。Yamanaka因这一找到于2012年取得诺贝尔医学奖。Trumpp说道,“这是干细胞研究的一个重大突破。

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这特别是在限于于德国的研究,这是因为在那里,产生人胚胎干细胞是不容许的。干细胞在基础研究和研发目的完全恢复患者恶性肿瘤的组织的再造疗法中具备极大的潜力。

然而,这种轻编程也不存在着问题:比如,多能性干细胞需要构成称作的生殖系由肿瘤。”Trumpp团队首次顺利地将成熟期的人细胞轻编程为一种特定类型的需要完全无限细胞分裂的诱导性神经干细胞,他们称作诱导性神经板边界干细胞(inducedneuralplateborderstemcell,iNBSC)。

Thier说明道,“像Yamanaka那样,我们用于了4种遗传因子,不过用于了4种有所不同的遗传因子用作我们的轻编程中。我们指出,我们的遗传因子将容许轻编程到神经系统发育的早期阶段。”在过去,其他的研究团队也将结缔组织细胞轻编程为成熟期的神经细胞或神经前体细胞。

然而,这些人工产生的神经细胞一般来说无法细胞分裂,因此无法用作化疗目的。针对这个问题,Trumpp说明道,“一般来说而言,这是有所不同细胞类型的异质混合物,它在生理条件下有可能不不存在于体内。”通过与来自奥地利因斯布鲁克大学的干细胞研究员FrankEdenhofer以及来自DKFZ和海德堡大学医院的神经科学家HannahMonyer一起,Trumpp和他的团队如今顺利地将皮肤和胰腺中的结缔组织细胞以及外周血细胞轻编程为诱导性神经干细胞。

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Thier说道,“这些细胞的起源对对所产生的干细胞的性质没影响。”尤其地,在没侵入性介入的情况下利用患者的取得神经干细胞的可能性是在未来研发化疗性方法的一个决定性优势。值得注意的是,这些轻编程细胞是同质细胞类型,类似于一种在神经系统的胚胎发育期间不存在的干细胞。

Thier说道,“在早期胚胎大脑发育过程中,适当的干细胞不存在于小鼠体内,也很有可能不存在于人体中。我们在这项研究中叙述了哺乳动物胚胎中的一种新的神经干细胞类型。”这些iNBSC具备普遍的发育潜力。

iNBSC具备细胞分裂能力和多能性,需要朝两个方向展开发育。一方面,它们需要自由选择产生中枢神经系统中的成熟期的神经细胞和神经胶质细胞的发育途径。

另一方面,它们也需要发育成神经嵴细胞,这些神经嵴细胞产生有所不同的细胞类型,比如周围敏感性的神经元,颅骨的软骨细胞或骨细胞。。

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