以色列耶路撒冷哈達(dá)薩大學(xué)的研究人員近日開發(fā)出一種新的干細(xì)胞培養(yǎng)基,，能讓干細(xì)胞在更長時(shí)間內(nèi)不分化,。這項(xiàng)研究是由哈達(dá)薩人類胚胎干細(xì)胞研究中心的主管Benjamin Reubinoff領(lǐng)導(dǎo)的，發(fā)表在近期的Nature Biotechnology上,。作者們相信這項(xiàng)技術(shù)將對(duì)臨床應(yīng)用所需的大量hESC特別有用,。
為了保持hESC存活且具有多能性，研究人員通常在滋養(yǎng)層細(xì)胞（也就是一層小鼠胚胎成纖維細(xì)胞）上培養(yǎng),，或者在微載體上成簇培養(yǎng),。但是在這些基質(zhì)上培養(yǎng)干細(xì)胞是相當(dāng)昂貴的，而且培養(yǎng)物不能在很長時(shí)間內(nèi)保持未分化狀態(tài),，盡管所有必需的生長因子都存在,。
Reubinoff的研究團(tuán)隊(duì)正在研究hESC簇分化成神經(jīng)細(xì)胞，他們一直在使用Invitrogen的Neurobasal培養(yǎng)基,。這種培養(yǎng)基能夠在無滋養(yǎng)層的條件下長時(shí)間維持神經(jīng)細(xì)胞的生長和正常表型,。在研究過程中，研究人員注意到并非所有細(xì)胞都分化了,。他們懷疑是培養(yǎng)基的選擇導(dǎo)致了這種現(xiàn)象,，于是他們開始集中精力研究培養(yǎng)基如何促進(jìn)干細(xì)胞生長并抑制分化。
為了驗(yàn)證他們的理論,，研究小組定制了培養(yǎng)基。他們在Neurobasal培養(yǎng)基中加入了血清替代物,，還加入了干細(xì)胞生長所需的蛋白,，包括細(xì)胞外基質(zhì)組分、神經(jīng)營養(yǎng)因子,、成纖維細(xì)胞生長因子2和活化素A,。研究人員在常規(guī)的無血清培養(yǎng)基和定制培養(yǎng)基中培養(yǎng)了hESC。三個(gè)星期之后,，定制培養(yǎng)基中存在更多的未分化hESC細(xì)胞,。
使用這種新的培養(yǎng)基，研究小組檢驗(yàn)了三種不同的hESC系,。他們利用熒光激活細(xì)胞分選（FACS）在7周和20周后分析了培養(yǎng)物,，發(fā)現(xiàn)90%的細(xì)胞仍維持多能性,。這項(xiàng)突破為在計(jì)算機(jī)化的自動(dòng)系統(tǒng)中大規(guī)模擴(kuò)增胚胎干細(xì)胞創(chuàng)造了可能性。此外,，通過改變培養(yǎng)條件,，還可能進(jìn)一步指導(dǎo)干細(xì)胞長成特定的細(xì)胞類型，用于研究或病人的移植,。
然而,，研究小組也承認(rèn)，他們的方法并不完美,。在細(xì)胞傳代過程中,，他們丟失的細(xì)胞數(shù)是滋養(yǎng)層培養(yǎng)方法的近3倍。他們還將繼續(xù)完善這種技術(shù),，以確保培養(yǎng)產(chǎn)量盡可能地高,。(生物谷Bioon.com)
延伸閱讀
2010干細(xì)胞技術(shù)與應(yīng)用講座圓滿結(jié)束
Science：產(chǎn)生皮膚的干細(xì)胞源于毛囊
PNAS：脂肪組織是干細(xì)胞最佳培養(yǎng)環(huán)境
Nature：“新鮮”血液可喚起衰老干細(xì)胞活性
生物谷推薦原文出處：
Nature Biotechnology 28, 361–364 (2010) doi:10.1038/nbt.1616
Derivation, propagation and controlled differentiation of human embryonic stem cells in suspension
Debora Steiner, Hanita Khaner, Malkiel Cohen, Sharona Even-Ram, Yaniv Gil, Pavel Itsykson, Tikva Turetsky, Maria Idelson, Einat Aizenman, Rita Ram, Yael Berman-Zaken & Benjamin Reubinoff
Undifferentiated human embryonic stem cells (hESCs) are currently propagated on a relatively small scale as monolayer colonies1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Culture of hESCs as floating aggregates is widely used for induction of differentiation into embryoid bodies8. Here we show that hESC lines can be derived from floating inner cell masses in suspension culture conditions that do not involve feeder cells or microcarriers. This culture system supports prolonged propagation of the pluripotent stem cells as floating clusters without their differentiation into embryoid bodies. HESCs cultivated as aggregates in suspension maintain the expression of pluripotency markers and can differentiate into progeny of the three germ layers both in vitro and in vivo. We further show the controlled differentiation of hESC clusters in suspension into neural spheres. These results pave the way for large-scale expansion and controlled differentiation of hESCs in suspension, which would be valuable in basic and applied research.
