哈佛大學的一個研究小組發(fā)現(xiàn),人類胚胎干細胞具有對成人體細胞核進行再程序化的能力,這樣可望找到一個不使用卵細胞就能獲得人類胚胎干細胞系的新方法,。
根據(jù)HWANG等人新近公開的資料,,人們要獲得基因修飾過的人類胚胎干細胞系已經(jīng)變?yōu)榭赡?,而且效率也并不低,,其方法是將一個含有目標基因背景的體細胞核移植到另外一個已經(jīng)剔除掉細胞核的卵細胞中。這樣的操作,,就等于把體細胞核的生理時鐘重新調(diào)回到它的胚胎初始狀態(tài),,其中的具體機制如何正是目前科學家所渴望了解到的。但是,,這一技術是目前有關干細胞論爭的核心話題,,因為它涉及到對卵細胞進行操作導致了胚泡的破壞。另外,,使用人類卵細胞本身就會引起有關倫理和邏輯問題的爭論,。
哈佛大學的Kevin Eggan和 Chad Cowan 找到了一種方法,,巧妙地解決了上述尷尬問題,。他們的思路是:如果一個卵細胞的細胞質(zhì)能夠完成“再程序化”的工作,那它的近親胚胎干細胞的細胞質(zhì)是否也具有這種功能呢,?
為了檢驗上述設想,,他們將一個以前起源于胚胎干細胞的細胞系和一個纖維原細胞的細胞系進行了混合,每種細胞系都有一個抗藥性標記,,然后加入聚乙烯乙二醇促使它們進行細胞融合,;最后研究者通過雙重藥物篩選的方法對培養(yǎng)物進行了目標雜合細胞的分離。這些雜合細胞是四倍體的,,但具有顯型特征,,而且還具有胚胎干細胞的兩個獨特個性:無限生長性和多能性。運用基因組水平的基因表達分析方法發(fā)現(xiàn),,在轉(zhuǎn)錄水平下,,胚胎干細胞程序取得了主導優(yōu)勢。
上述程序有望提供一種強有力的工具,,以幫助研究者理解成體細胞通過“再程序化”回到胚胎狀態(tài)這一過程中的分子生物學機制,,這是Eggan目前最有興趣要解決的問題。就現(xiàn)階段而言,,他意識到了對技術進行優(yōu)化并將其發(fā)展成一個系統(tǒng)的重要性,。在該系統(tǒng)中,細胞融合將變得更有效率,;細胞融合后是朝著胚胎干細胞發(fā)展還是繼續(xù)分化,,在這個系統(tǒng)中對其進行監(jiān)測也變?yōu)榭赡堋?/p>
很顯然,,人們目前時常提到的一個話題就是“這一技術能否取代核移植技術而應用到卵細胞之中去”。在這一科學進展為大眾媒體所廣為關注的情形下,,Cowan和Eggan及時強調(diào),,從技術角度而言“核移植技術”仍然處于領先的地位。目前融合方法要克服的主要障礙就是它從四倍體雜合細胞中去除了本屬于受體胚胎細胞的遺傳物質(zhì),,這一技術挑戰(zhàn)也是Eggan的研究小組目前要著手解決的問題,。
Eggan指出:“我們要尋找一個研究再程序化的更好方法,但是,,也存在這樣的一個現(xiàn)實問題:如果真的成功的話,,人們就會這樣想,利用這一有效的生物學工具,,對胚胎干細胞泛濫使用,,將其用于成人細胞再程序化將變?yōu)榭赡堋?rdquo;目前這一基礎性的工作已經(jīng)展開,使用一種可再生資源替代卵細胞的想法正在這一領域變得激情澎湃起來,。
注:夏雨譯自2005年10月號的《自然-方法學》,,版權為英國NPG出版集團所有。