http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-07-19
我国肝干细胞研究取得重大进展
本报上海7月18日电(通讯员 肖鑫 王泽锋 记者 周凯)第二军医大学基础部细胞生物学教研室主任胡以平教授课题组,通过4年艰辛攻关,实现了小鼠成纤维细胞向肝干细胞分化的重编程,并证明了通过这种重编程方法所产生的肝干细胞,具有与活体内自然存在的肝干细胞相似的生物学特性。
这一研究成果发表在今天网络在线出版的国际权威学术刊物《细胞·干细胞》上。该课题组的于兵博士和何志颖副教授为论文的共同第一作者。
肝干细胞是肝脏中数量极少、但可分化产生肝细胞和胆管上皮细胞的“种子细胞”。它所产生的这两种细胞,可以参与肝脏细胞的自然更新和肝脏组织的损伤修复,对肝脏的正常结构和功能的维持具有重要作用。胡以平教授一直从事肝脏疾病发生的细胞生物学基础研究。早在上世纪90年代初期,他在乙肝转基因小鼠的研究中就意识到肝干细胞的存在,并开始了肝干细胞的研究。
2009年,胡教授所领导的课题组,联合内蒙古大学、中国科学院生物化学与细胞生物学研究所、动物研究所和健康科学研究所等单位的科学家,在国家重大科学研究计划等项目的支持下,采用细胞重编程的研究策略,从参与肝脏器官发生和肝干细胞干性维持的调控因子中,筛选到两个可以高效地将小鼠成纤维细胞转化为肝干细胞的调控因子,由此而建立了在实验室里制备肝干细胞的技术体系。
而且,证明了采用这种体系所产生的肝干细胞,可以在实验室里大量扩增,并具有参与损伤肝脏修复的功能。这一成果的问世,为人类肝脏疾病的细胞治疗、新药开发和组织工程等研究领域的发展,奠定了新的基础。
目前,胡教授所领导的课题组,正致力于这一研究成果的临床转化研究。课题组何志颖副教授认为,如果这一转化获得成功,临床上缺乏有效治疗方法的各种肝脏疾病(包括各种原因所致的终末期肝病),就有可以利用其患者自身的细胞来制备肝干细胞,然后将这种肝干细胞移植回患者体内,以实现其临床治疗的目的。
[新浪网-中国青年报]
中国科学家取得多潜能干细胞突破
新华网华盛顿7月18日电(记者林小春)中国科学家18日在美国《科学》杂志上报告说,他们用一种非常简单和更加安全的方法,将体细胞制成多潜能干细胞,并用这种细胞培育出多只健康的小鼠,其中一只叫“青青”的小鼠刚过完100天的生日。
研究人员说,这是一项革命性的研究成果,为未来细胞治疗甚至器官移植提供了理想的细胞来源,将极大地推动治疗性克隆的发展,即克隆组织和器官以用于疾病治疗。
哺乳动物细胞只有在胚胎早期发育阶段才具有分化为各种类型组织和器官的“多潜能性”,而随着生长发育成为成体细胞后会逐渐丧失这一功能。人类一直在寻找方法让已分化的成体细胞逆转,使之重新获得类似胚胎发育早期的“多潜能性”。
此前,通过借助卵母细胞进行细胞核移植或使用导入外源基因的方法,哺乳动物体细胞被证明可以进行“重编程”获得“多潜能性”,这两项技术共同获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。
北京大学生命科学学院邓宏魁教授和赵扬博士带领的研究团队使用的方法更简单和安全,他们仅使用4个小分子化合物的组合对体细胞进行处理,就成功逆转其“发育时钟”,重新赋予体细胞“多潜能性”。
邓宏魁对新华社记者说:“使用这项技术,我们成功地将已特化的小鼠成体细胞诱导成为可以重新分化发育为心脏、肝脏、胰腺、皮肤、神经等多种组织和细胞类型的‘多潜能性’细胞,并将其命名为‘化学诱导的多潜能干细胞’。”
邓宏魁指出,这个新方法摆脱了以往技术手段对于卵母细胞和外源基因的依赖,避免重编程技术进一步应用所遭受的一些质疑,例如破坏胚胎或基因突变风险等。
在实验中,他们利用这种新方法,将成年小鼠的肺部成纤维细胞培育成一只叫“青青”的小鼠。邓宏魁说:“目前,‘青青’刚过完100天的生日,它发育良好,健康可爱,并且已有了它的‘孩子’。和以前用转基因的重编程技术得到小鼠相比,它可以不用再为外源癌症基因的重新激活等健康风险而感到担心。”
研究人员说,这项新技术让人惊奇的是,原本人们认为复杂而严密的分化发育过程竟然可以通过如此简单的方式实现逆转。更有意思的是,这条新途径的早期变化过程同低等动物再生的早期过程中所涉及的分子机制比较类似。
此外,这项研究成果还有助于人们更好地理解细胞命运决定和细胞命运转变的机制,使人类未来有可能通过使用小分子化合物的方法,直接在体内改变细胞命运。这样,治疗疾病所需要的细胞功能或许可以直接通过小分子化合物来重塑。
邓宏魁说:“如果这一目标得以实现,许多难以治疗的疾病将会得到全新的解决方案,整个再生医学领域也将会发生新的变革。”
[新华网]
专家称生物3D打印技术可助力解决抗癌难题
中新网北京7月18日电 (记者 尹力)3D打印技术现已应用在航空航天、汽车、消费品等领域,未来还可在医疗领域大放异彩。清华大学机械工程系副系主任、激光快速成形中心主任林峰18日在接受中新网记者专访时表示,该中心正在探索构建体外癌细胞三维模型,该技术可为研究癌症的成因、病变、转移、治疗提供基础,助力解决“抗癌”难题。
第五届首都创新论坛于18日在北京经济技术开发区举办。在创新成果发布会环节,林峰带着他所在实验室的多项成果亮相,包括使用医学材料3D打印的体外骨骼模型、假肢、支架、器官等,让人看得啧啧称奇。
据林峰介绍,根据成形材料的生物性能不同,生物3D打印即生物制造技术可分为四个层次:一是材料本身没有生物相容性,可制造个性化体外器官模型,用于手术规划、假肢设计等。例如给连体婴儿做分离手术前,可通过CT扫描数据3D打印出婴儿骨骼模型,帮助手术规划和设计植入器件,让两个婴儿精确地分离开。
二是材料的生物相容性非常好,但不降解,可制造人工假肢、植入器件,用于整形修复,关节置换等。
三是材料具有优良的生物相容性、能降解,还可帮助细胞、神经等组织生长,多用于制造各种组织工程支架。例如骨骼断裂后,将相应的细胞提取出来附着在支架上,让其慢慢生长,支架会逐渐降解,等骨骼生长适当时,再放入人体内继续生长。
四是细胞三维结构体的人工构建。细胞与基质材料一起被打印出来后,在接近人体内的三维环境里生长,模仿人体内发病过程,可用于病理研究、药物筛选、组织或器官胚体人工构建等。
林峰告诉记者,他所在实验室的最新研究是构建三维体外癌细胞模型,即利用生物3D打印技术在体外构造癌细胞的发展过程,试着以一种不同的方式更加深入地了解癌症,从而为探索治疗手段提供思路,“这也是一种国际最前沿的生物制造技术”。
林峰说,基于3D技术建立的体外癌细胞模型,虽不能完全模拟活体中的复杂环境,但可模拟出癌细胞生长和发展的抽象环境,“只要这个模型与体内某种癌症发病过程很接近,就可以进行抗癌药物的筛选”。
林峰谈到,研究证实了在体外利用生物3D打印构建癌细胞模型的可行性,“这为未来研究癌症成因、病变、转移、治疗奠定了技术基础”。他同时强调,该项研究目前还处在起步阶段,要得出更多具备实际指导价值的成果,须与生物学家和病理学家展开更为深入的沟通与合作。(完)
[中新网]