2012年8月13日 訊 /生物谷BIOON/ --干細(xì)胞因它們能夠分化為一系列成熟細(xì)胞類型而聞名,，但是它們不能獨立維持這種可塑性。在體內(nèi),，相鄰的細(xì)胞有助于維持干細(xì)胞的這種“多能性”狀態(tài),。但是在體外培養(yǎng)這些細(xì)胞，科學(xué)家們不得不設(shè)計出多種特殊的技術(shù),。這對胚胎干細(xì)胞(ESC)和誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPSC)而言,，尤其如此。為了保持它們的多能性,，這些細(xì)胞通常在由“飼養(yǎng)細(xì)胞”組成的支持層的上面進(jìn)行培養(yǎng),。如今，日本理化研究所高級科學(xué)研究所研究員Yoshihiro Ito領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組開發(fā)出一種策略有望更加容易地培養(yǎng)ESC和iPSC,。
飼養(yǎng)細(xì)胞給干細(xì)胞提供有價值的生長因子,，同時也使得體外培養(yǎng)復(fù)雜化，而且也可能產(chǎn)生污染---對臨床應(yīng)用而言,，這是一個特別嚴(yán)重的問題,。找出飼養(yǎng)細(xì)胞關(guān)鍵特征的早期努力一直不符合標(biāo)準(zhǔn)。Ito說,，“在固定有生長因子的基質(zhì)(substrate)上培養(yǎng)干細(xì)胞一直比較困難,。飼養(yǎng)細(xì)胞提供一種復(fù)雜的微環(huán)境，但是這種微環(huán)境不能夠通過一種或幾種生長因子來替代,。”
作為一種替代選擇,，研究人員對飼養(yǎng)細(xì)胞層進(jìn)行化學(xué)固定處理，這種處理殺死細(xì)胞,，在物理上保存它們的完整性,，同時維持它們的外部結(jié)構(gòu)在很大程度上完好無損。這就產(chǎn)生堅實的細(xì)胞培養(yǎng)表面,，而且這些表面保存著幾乎所有的通常與干細(xì)胞發(fā)生相互作用的特征,。小鼠iPSC甚至在之前經(jīng)過甲醛或戊二醛固定的飼養(yǎng)細(xì)胞上大量培養(yǎng)之后仍然保持它們的多能性狀態(tài)。戊二醛固定是一種嚴(yán)苛的處理,，然而Ito和同事們注意到戊二醛固定的細(xì)胞也提供一種優(yōu)越的基質(zhì),，而且這種戊二醛固定的細(xì)胞層足夠堅實，能夠經(jīng)受沖洗和反復(fù)使用,。
研究人員非常吃驚地發(fā)現(xiàn)以這種方式培養(yǎng)的小鼠iPSC幾乎與利用傳統(tǒng)方法培養(yǎng)的那些細(xì)胞沒有什么差別(見圖1),。Ito說，“人們認(rèn)為飼養(yǎng)細(xì)胞分泌維持未分化干細(xì)胞生長的蛋白或其他化合物,。但是固定的細(xì)胞失去了這種分泌能力，這就證明提供合適的接觸微環(huán)境對iPSC而言更加重要。”考慮到固定的細(xì)胞層非常堅固,，他期待一旦這種方法在培養(yǎng)人iPSC上經(jīng)過驗證和最優(yōu)化后,，它就可能在商業(yè)上提供一種活細(xì)胞培養(yǎng)工具。(生物谷：Bioon.com)
本文編譯自Stem cells thrive on superficial relationships
doi: 10.1371/journal.pone.0032707
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PMID:
Feeder Cells Support the Culture of Induced Pluripotent Stem Cells Even after Chemical Fixation
Xiao-Shan Yue1,2¤, Masako Fujishiro1, Chieko Nishioka3, Takashi Arai3, Eiki Takahashi3, Jian-Sheng Gong1, Toshihiro Akaike2, Yoshihiro Ito
Chemically fixed mouse embryonic fibroblasts (MEFs), instead of live feeder cells, were applied to the maintenance of mouse induced pluripotent stem (miPS) cells. Formaldehyde and glutaraldehyde were used for chemical fixation. The chemically fixed MEF feeders maintained the pluripotency of miPS cells, as well as their undifferentiated state. Furthermore, the chemically fixed MEF feeders were reused several times without affecting their functions. These results indicate that chemical fixation can be applied to modify biological feeders chemically, without losing their original functions. Chemically fixed MEF feeders will be applicable to other stem cell cultures as a reusable extracellular matrix candidate that can be preserved on a long-term basis.
