应用干细胞治疗多种疾病,在疾病的治疗方面存在巨大潜力,因为干细胞具有独特的分化能力,可以形成一个由数百个细胞组成的人体组分。然而,利用这种潜力是很十分困难的。在某些情况下,我们需要对7个步骤进行精心策划,在特定的时间内添加特定的生长因子,诱导干细胞成为所需的细胞类型。即便如此,由干细胞分化产生小肠、肝脏和胰腺细胞这一过程十分地困难。该研究的相关文章发表于4月2日的 Cell Stem Cell 杂志上,由圣地亚哥加州大学医学院的研究人员进行。
实验证明,随着时间的推移,干细胞染色体可以实现在实验室条件下的慢慢开放,这一过程类似于在胚胎发育过程中染色体序列发生的变化。直到染色体的某些特定区域处于“开放”状态,它们能够对分化产生回应,最终成为肝脏细胞和胰腺细胞。研究人员表示,这种新的认识将有助于刺激干细胞的研究和发展,开发新的肝脏和胰腺等疾病的细胞治疗方案,如1型糖尿病。
“我们实现了由干细胞分化成肝脏和胰腺细胞的新技术,但这已经落后于由干细胞分化成其他的细胞类型的研究,”Maike Sander 博士表示,他是加州大学圣地亚哥分校儿科、细胞和分子医学专业的教授,也是小儿糖尿病研究中心的主任。“因此,我们尚未能将干细胞分化为肝脏和胰腺细胞,类似于新药物的测试。我们了解的是,如果我们想使干细胞分化为特定的细胞,我们还需要预测一些干细胞和染色体产生该方向分化的因素。”
Sander 领导了该项研究,文章的第二作者是 Bing Ren 博士,他是加州大学圣地亚哥分校细胞和分子医学教授,也是路德维希癌症研究所的成员。
染色体的结构紧密,能够组装成为DNA。人类有46个染色体,分别来自两个亲本。Sander,Ren 以及他们的团队首先制作出了染色体修正示意图,通过几种不同的胚胎干细胞,分化发育成为中间体后成为胰腺和肝脏细胞。然后,通过对这些示意图的分析,他们发现了某些联系,可访问性(开放)的染色体的特定区域定位,以及它们的分化能力,细胞对具有引发分化能力的生长因子的应变能力。
“我们还发现,干细胞完全分化之前需要打开的染色体区域,这些区域与引起某些疾病变化的区域紧密相关,”Sander 表示。
换句话说,如果一个人继承了产生变异染色体的这些区域,他或她的染色体在正确的时间得不到开放,那么他或她就可能更容易受到细胞疾病的影响。Sander 的团队目前正在进一步研究,这些染色体区域及其在糖尿病形成过程中的变化及其作用。
如果一个人继承了产生变异染色体的这些区域,他或她的染色体在正确的时间得不到开放,那么他或她就可能更容易受到细胞疾病的影响。
我去,好厉害的干细胞。怪不得最近干细胞一直是研究热门。如果细胞可以再生,再分化为目标细胞,那么器官修复有望呀。
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