干細(xì)胞在2007年無疑是萬眾矚目的“巨星”——科學(xué)界的兩大權(quán)威期刊 《自然》和《科學(xué)》分別將這項(xiàng)研究列為2007年十大重要發(fā)現(xiàn)之一,,時(shí)代雜志甚至將這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果列為2007年重大發(fā)現(xiàn)之首。世界上許多重要實(shí)驗(yàn)室都參與到了這項(xiàng)研究中,,近期在《Science》和《Nature》雜志上公布了兩項(xiàng)重要的干細(xì)胞研究成果,。
在第一篇文章中,來自麻省總醫(yī)院癌癥中心與再生醫(yī)學(xué)研究中心,,哈佛干細(xì)胞研究院等處的研究人員突破了原有誘導(dǎo)式多能性干細(xì)胞(iPS)制備過程中的一個(gè)“致命弱點(diǎn)”——使用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體會(huì)引發(fā)致癌基因的活性,,獲得了無毒害副作用的iPS細(xì)胞。
之前研究所利用的是逆轉(zhuǎn)錄病毒載體,,早期的研究人員并不知道轉(zhuǎn)錄因子在體細(xì)胞基因組中被誘導(dǎo)需要多長(zhǎng)的時(shí)間,,因此利用逆轉(zhuǎn)錄病毒進(jìn)行穩(wěn)定表達(dá),進(jìn)行最佳的多能性重新編程,。但是這種載體需要整合到基因組上,,因此激活了致癌基因,在這項(xiàng)研究中,,Hochedlinger等人首次利用了腺病毒,,這種病毒載體則不會(huì)進(jìn)行整合,瞬時(shí)表達(dá)Oct4, Sox2, Klf4和c-Myc這四種因子,,因此不會(huì)引起腫瘤生長(zhǎng),。
哈佛干細(xì)胞研究所執(zhí)行主任Brock Reeve表示這是一項(xiàng)里程碑式的發(fā)現(xiàn),“但這并不是終結(jié),,也不意味著這一領(lǐng)域研究的中止,,還需要繼續(xù)尋找化合物來替代所有的病毒載體。”
而且腺病毒載體也有可能整合到基因組上去,,雖然這種情況發(fā)生的很少,,然而為了獲得完全可以用于臨床的iPS細(xì)胞,還是需要更好的方法,。
第二篇文章則是由以色列特拉維夫大學(xué)和加利福尼亞Scripps研究所完成,,他們發(fā)現(xiàn)了新的識(shí)別人類組織多能性干細(xì)胞的分類系統(tǒng),并將這一研究成果公布在《Nature》上(中科院上海硅酸鹽研究所 楊文編譯 王小理校譯),。
多能性干細(xì)胞能夠分化為人體發(fā)育過程中各種細(xì)胞類型,,在退行性疾病藥物開發(fā)及治療中有很大潛力。一直以來,,科學(xué)人員對(duì)于將皮膚細(xì)胞或其他身體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞,,以生成新的大腦神經(jīng)細(xì)胞很有興趣。特拉維夫大學(xué)研究人員認(rèn)為利用自身的干細(xì)胞既是倫理可以接受的,,而且想特定情形下相對(duì)于胚胎干細(xì)胞能更好生成新組織,。
特拉維夫大學(xué)研究人員編寫新的生物信息學(xué)算法,分析數(shù)據(jù),,將各分割的內(nèi)容相互聯(lián)系起來,,有效地描述了不同的干細(xì)胞類型及特征。在此之前,,如何區(qū)分干細(xì)胞類型一直是困擾科學(xué)家的問題,。研究人員Ulitzky解釋稱,干細(xì)胞之間有細(xì)微但又顯著的差異,,了解這種屬性對(duì)開展研究有很大作用,。Ulitzky實(shí)驗(yàn)室根據(jù)干細(xì)胞不同機(jī)制開發(fā)了干細(xì)胞分類的新方法。
隨著干細(xì)胞領(lǐng)域的快速發(fā)展——包括在各種細(xì)胞中(如人類皮膚細(xì)胞)誘導(dǎo)多功能化的方法——如何定義多功能越來越重要,。尤其對(duì)于人類細(xì)胞系來說,,因?yàn)闊o論倫理還是科學(xué)因素是不能和其他物種同等對(duì)待的。
Scripps研究所Mueller博士表示,,目前還沒有倫理上可以接受的證明人類細(xì)胞的多功能性試驗(yàn),,盡管有些干細(xì)胞被認(rèn)為是多功能的,但實(shí)際上沒有進(jìn)行實(shí)踐試驗(yàn),。用150 人的干細(xì)胞當(dāng)作樣本,,研究者建立了全基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)庫(kù),發(fā)現(xiàn)所有的多能性干細(xì)胞系都具有明顯的相似性,,但其他細(xì)胞類型就有所不同,。分析表明,一種蛋白—蛋白網(wǎng)絡(luò)與細(xì)胞多能性相關(guān),,指出這可能是使細(xì)胞分化為多能細(xì)胞類型的一個(gè)關(guān)鍵因素,。此外,研究者計(jì)劃繼續(xù)研究此蛋白網(wǎng)絡(luò)的功能,,并開展人類基因治療,。