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