約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)保存在實(shí)驗(yàn)室的原始人類胚胎干細(xì)胞(ES)能夠在來自骨髓的特殊細(xì)胞的幫助下生長,。這為人類胚胎干細(xì)胞分裂時(shí)的營養(yǎng)提供了一個(gè)容易獲得,、成分清楚的營養(yǎng)來源。
在1998年,,人類胚胎干細(xì)胞通常被培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室的小鼠細(xì)胞“飼養(yǎng)層”上,。飼養(yǎng)層細(xì)胞向原始人類胚胎干細(xì)胞發(fā)出一種未知的信號,阻止其變成“成熟的”細(xì)胞類型,,比如骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞或者腦細(xì)胞,。
約翰霍普金斯研究小組發(fā)現(xiàn)人類骨髓基質(zhì)細(xì)胞也能作為人類胚胎干細(xì)胞的飼養(yǎng)層細(xì)胞,,且可以引導(dǎo)后者無區(qū)別地分化。實(shí)驗(yàn)表明來自威斯康辛州大學(xué)的人類胚胎干細(xì)胞在基質(zhì)細(xì)報(bào)上進(jìn)行培養(yǎng)時(shí),可以保持其原始狀態(tài),,相關(guān)報(bào)道發(fā)表在3月份的干細(xì)胞雜志上,。
約翰霍普金斯Kimmel癌癥中心的腫瘤學(xué)助理教授程林照(譯音,Linzhao Cheng)博士說:“在這樣的條件下進(jìn)行8個(gè)月的分化后,,人類胚胎干細(xì)胞依然保持了原始的外形和功能,。骨髓基質(zhì)細(xì)胞與形成血液的干細(xì)胞共存在骨髓中,而且前者可以在實(shí)驗(yàn)室中維持后者的生長,。但是令我們吃驚的是,,骨髓基質(zhì)細(xì)胞可以完全代替小鼠細(xì)胞來維持更原始的胚胎干細(xì)胞的生長。”
骨髓基質(zhì)細(xì)胞也稱為間質(zhì)干細(xì)胞,,天生具有分化成脂肪,、軟骨和骨骼的能力。一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明間質(zhì)干細(xì)胞可以在培養(yǎng)皿中被操縱培養(yǎng)成別的類型的細(xì)胞,,當(dāng)然這還有待評估,。
對于使用小鼠細(xì)胞作為人類胚胎干細(xì)胞飼養(yǎng)層細(xì)胞的一個(gè)憂慮是如果有一天人類胚胎干細(xì)胞被用于治療患者,動(dòng)物病毒可能傳染給人,。盡管這樣的應(yīng)用還很遙遠(yuǎn),,如果人類細(xì)胞可以作為飼養(yǎng)層,人類胚胎干細(xì)胞的后代就可以免于暴露于小鼠細(xì)胞,。
程博士說:“到需要制造新的干細(xì)胞系的時(shí)候,,這項(xiàng)研究成果就會顯得很重要,我們和別人的研究成果現(xiàn)實(shí)不使用小鼠細(xì)胞或蛋白建立新的干細(xì)胞系是有可能的,。”
去年晚些時(shí)候,,新加坡的科學(xué)家們報(bào)道了使用人類細(xì)胞作為飼養(yǎng)層來培養(yǎng)人類胚胎干細(xì)胞。他們用的飼養(yǎng)層細(xì)胞中一種來自胎兒,,另一種來自婦女的再生神經(jīng)束,。但是程博士認(rèn)為使用來自成人骨髓的細(xì)胞有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
他說:“骨髓基質(zhì)細(xì)胞不涉及流產(chǎn)這個(gè)敏感話題,。起獲取技術(shù)比較成熟和容易,。科學(xué)家們對其比較了解,,可以在實(shí)驗(yàn)室大規(guī)模培養(yǎng),。從科學(xué)意義上講,用多種人類細(xì)胞來培養(yǎng)人類胚胎干細(xì)胞能夠加速其獲得一種信號,,這種信號可以保持細(xì)胞處于初始狀態(tài),。如果以上說的是可行的,那么我們可能根本就不需要飼養(yǎng)層細(xì)胞了,。”
研究者們一開始發(fā)現(xiàn)人類胚胎干細(xì)胞在人類骨髓基質(zhì)細(xì)胞中的分化速度較在小鼠細(xì)胞中要慢,。然而一周后,,細(xì)胞適應(yīng)了環(huán)境,生長地很好,,并且保持了良好地形狀,、行為和蛋白標(biāo)記(Oct-4 和 SSEA-4等)等人類胚胎干細(xì)胞的特性。
要將胚胎干細(xì)胞或者來自其的細(xì)胞用于治療帕金森氏癥或者糖尿病,,還有很多問題有待解決,。事實(shí)上對這些細(xì)胞的基本認(rèn)識還十分有限,包括如果控制它們轉(zhuǎn)變成人體的某種細(xì)胞類型,。程博士說:“小鼠胚胎干細(xì)胞已經(jīng)被研究了20多年了,,我們知道是什么信號使其保持不變,我們知道整個(gè)路徑,。但是人類胚胎干細(xì)胞的研究只在5年前才開展,,并且去年才在美國和其他地方大規(guī)模開展。根據(jù)我們目前所知人類和小鼠胚胎干細(xì)胞相當(dāng)不同,。研究人類胚胎干細(xì)胞的途徑越多,,我們學(xué)的就越快。”