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干细胞新成果-皮肤干细胞首次在体外成功培育出人造血管(图)

[日期:2012-08-21]   来源:生物探索  作者:生物百花园   阅读:343[字体: ]

皮肤细胞转化血管: 英国科学家在细胞编程领域迈进一步

皮肤细胞转化血管: 英国科学家在细胞编程领域迈进一步

在体内外均可生成人造功能性血管

中国科学院上海生命科学研究院与英国伦敦帝国学院的研究人员采用源于人体皮肤细胞的干细胞首次在体外成功培育出人造功能性血管,并且还首次观察到将获得的干细胞植入动物体内能形成血管。未来这项新技术有望切实治疗人类最大的杀手之一——心脏病。该研究结果刊登在最新一期的美国《国家科学院学报》上。

研究人员将人体皮肤细胞的基因在实验室中进行“重新编程”,形成部分干细胞,并最终培育出功能性血管。英国心脏基金会教授徐庆博(音译)和该大学主席约翰•帕克都表示,这是个非常令人兴奋的研究,采用源于人体皮肤细胞的干细胞首次可以在人体外制成人造血管。

利用基因编程手段既可以将培育出的人造血管植入体内,以取代堵塞或损坏的血管,又可将“重新编程”的细胞注入人的腿部或心脏恢复血液流动。这种方法也可用于血液循环不畅通的糖尿病患者,以防止截肢。
在临床中,通过采用骨髓干细胞疗法治疗心脏病已经实现,然而,其长期有效性是比较低的,并且某些干细胞在被引入人体之后,有可能会形成肿瘤。新的研究表明,来源于皮肤细胞的部分干细胞在进入人体之前,可“重新编程”为血管细胞,且没有形成肿瘤的风险。

在动物实验中,他们把这些“重新编程”后获得的细胞注射到缺血的小腿(一条限制血流量的腿)中,结果腿部功能明显得到改善。研究人员说,新研究将带来患者自身的皮肤细胞转化成血管细胞来治疗血管堵塞类疾病的疗法,下一步将会把这种疗法用于测试治疗其他血管疾病。

由于心脏疾病正威胁着很多人的身心健康,这种疗法在个性化治疗方面将是一个重大进步。现在这还是一个早期的研究,但未来能够将“重新编程”的细胞注入受限血液流动的区域,或者将体外获得的全新血管移植入病人体内治疗严重的心血管疾病。此项研究合作者之一、英国心脏基金会研究顾问埃莱娜•威尔逊博士说:“这一突破是再生医学领域向前迈出的重要一步,但在将其用于临床之前,还需要进一步的研究和安全评估。”

该研究团队表示,从人体皮肤细胞中获得“部分多能干细胞”后,只需在短短4天就能直接将其转换成可以形成血管的一类细胞。而采用骨髓干细胞的方法需要较长时间,还会增加新的细胞形成肿瘤的几率。在未来,这一发现可能有助于心脏受损后的修复治疗;这些细胞也可用于药物筛选,以寻找治疗遗传性疾病的新疗法。

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皮肤细胞转化心肌细胞获验证

以色列科学家宣布,日前他们成功将取自老年心脏衰竭患者的皮肤细胞转化成了健康的心肌细胞。这些细胞已被证明能够发育成健康的心肌组织,并通过了大鼠移植实验的验证,类似疗法有望10年内在临床上获得应用。

负责该研究的以色列技术研究所研究员利奥尔•格普斯顿说,实验表明完全可以将采自心脏衰竭老年患者的皮肤细胞培育成健康的心肌细胞,而这种新培育出的心肌细胞几乎和患者刚出生时的心肌细胞无异,该疗法未来有望成为拯救心脏病患者的重要手段。

首次将鼠皮肤细胞直接转化为神经细胞

美国斯坦福大学医学院研究人员声称,他们在实验中绕过诱导性多能干细胞(iPSC)这一步骤,首次直接将实验鼠皮肤细胞转化为神经细胞。

研究人员首先选择了19个与细胞重组或神经发展有关的基因,然后利用慢病毒将这些基因植入来自实验鼠胚胎的皮肤细胞中。32天后,其中一些皮肤细胞开始向神经细胞转化。研究人员随后筛选出3个基因,并再次利用慢病毒将其植入来自成年实验鼠尾部的皮肤细胞。一周内,约20%的实验鼠皮肤细胞转化为神经细胞。这些神经细胞不但可以表达神经蛋白,而且可与实验室中的其他神经细胞形成突触。

人体皮肤细胞可直接转换成血液

加拿大研究人员宣称,他们绕过诱导多功能干细胞(iPS细胞)这一中间环节,直接将成人体皮肤细胞变为血液细胞,新方法对于理解细胞分化及再生医学研究均有重要意义。

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