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定向誘導干細胞命運

閱讀:281發(fā)布時間:2013-5-20

加州大學舊金山分校的研究人員在實驗室里利用胚胎干細胞生成了*個功能性的人類胸腺組織,點燃了人們對細胞治療的期望。他們在小鼠體內(nèi)證實,這一組織可用于促進白血細胞發(fā)育。白細胞是機體啟動健康免疫反應,防止有害自身免疫反應的必要條件。當將這些胸腺細胞移植到小鼠體內(nèi),其導致了功能性免疫細胞增殖和成熟。研究人員稱,這一研究成果標志著一個重大的進步,將有助于開發(fā)以干細胞和器官移植為基礎的潛在新療法,以及1型糖尿病和其他自身免疫系統(tǒng)疾病,免疫缺陷病的新治療策略。
加州大學舊金山分校糖尿病中心主任和干細胞研究人員Matthias Hebrok博士,以及免疫學家Mark Anderson共同領導研究人員,以人類胚胎干細胞為起始,利用一個*的生長因子組合重塑了這些細胞的發(fā)育軌道,zui終發(fā)現(xiàn)了一種可生成功能性胸腺組織的配方。這些研究結果在線發(fā)表在5月16日的《細胞干細胞》(Cell Stem Cell)雜志上,證實這些功能性組織為T細胞的生長和發(fā)育提供了營養(yǎng)。T細胞是一種重要免疫細胞群,其可對特異疾病病原體做出響應,也可以防止免疫系統(tǒng)攻擊機體自身組織。
胸腺是指位于胸骨下方胸腔頂端的一個小腺體,胸腺功能缺陷的個體在生命早期就會死于感染。Anderson說,鑒于細胞治療的侵襲特性,這些實驗室生成的胸腺組織將有可能首先用于研究患有致命性疾病,無法獲得有效治療的患者。比如,有可能zui先用于治療遺傳性疾病DeGeorge綜合征,患有這一疾病的某些新生兒出生就沒有胸腺,在嬰孩期死亡。
而,受到zui大影響的有可能是組織移植領域。Anderson說,由于免疫系統(tǒng)有可能對移植干細胞產(chǎn)生排斥,導致了現(xiàn)在干細胞療法受限。用于移植的干細胞,有可能要同時沿著兩條發(fā)育信號通路誘導,形成胸腺組織和置換器官。同時移植兩者或許可以在無需進行有害免疫抑制的條件下,克服排斥障礙。“胸腺為T細胞提供了一個成熟的環(huán)境,也是T細胞接受指令區(qū)分身體自我與非我組織之處,”Anderson說。一些T細胞通過胸腺做好攻擊外源入侵物的準備,其中包括移植物,通常攻擊我們自身組織的T細胞在胸腺中被清除。
同理,胸腺組織有可能會在某一天用于抑制自身免疫性疾病中的免疫系統(tǒng),由此促進自身識別和免于遭受免疫破壞。Hebrok花費了數(shù)年時間一直嘗試生成胰島素分泌β細胞。一系列的里程碑成果發(fā)現(xiàn)了,隨著發(fā)育為胃腸道不同的器官,細胞內(nèi)相繼出現(xiàn)的特異標記蛋白,這為Hebrok和其他尋求引導不同組織形成的研究人員指明了方向。
Hebrok將探索包括胸腺細胞和胰島β細胞在內(nèi)的器官特異性細胞,比作是一次冒險之旅。胰腺和胸腺在胃腸道的不同位點分支,但它們共同擁有一些發(fā)育標記。研究人員嘗試了數(shù)十種方案,每次都以不同的方式定時開啟關鍵因子,zui終得到了這些胸腺細胞。
不過研究人員也謹慎地指出,他們并沒有*復制出胸腺,利用研究中的實驗方案只有15%的細胞成功定向轉變?yōu)榱诵叵俳M織。
Anderson說:“即便如此,我們現(xiàn)在開發(fā)的這種工具,也使得我們能夠以一種從前未有的方式調節(jié)免疫系統(tǒng)。”


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