杜克大学成功利用干细胞重编程技术成骨骼肌组织-科技前沿-泓信生物——汇聚有生命力的未来
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杜克大学成功利用干细胞重编程技术成骨骼肌组织

时间:2018-01-31

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近日,来自杜克大学的研究人员在此前利用肌肉组织培育出功能性骨骼肌组织的研究成果基础上,成功利用干细胞重编程技术实现了非肌肉组织向功能性骨骼肌组织的转化,使得基因编辑用于干细胞治疗更近了一步。

近日,来自杜克大学的研究人员在此前利用肌肉组织培育出功能性骨骼肌组织的研究成果基础上,成功利用干细胞重编程技术实现了非肌肉组织向功能性骨骼肌组织的转化,使得基因编辑用于干细胞治疗更近了一步。

       在该研究中,研究人员首先从成年人中分离了非肌肉组织,包括皮肤和血液,然后通过重编程的技术将其转化为细胞初生状态,即干细胞状态。接着,诱导多能性干细胞被置于含有Pax7的环境中培养,Pax7是骨骼肌干细胞中特有的蛋白质分子,能够释放信号将初生组织转化为骨骼肌组织。当细胞开始向肌肉方向分化,研究人员立即停止了Pax7的刺激,代之以充足的养分来帮助分化中的干细胞能够最终生成成熟骨骼肌细胞。随着干细胞的不断分化和细胞增殖,研究人员获得了形态与成体肌肉干细胞十分相似的细胞类型,但其致密程度不如后者。在经过为期2-4周的3D培养之后,肌肉细胞开始形成肌纤维,并且在外界刺激,如电信号或化学信号的作用下能够发生收缩行为。研究人员将这些新生成的肌纤维移植入小鼠体内,结果表明这些细胞能够最终存活并通过血管生成的方式与内部组织相连,行使至少三周的骨骼肌功能。

       虽然此前研究也有类似的进展,但这是首次成功地利用干细胞重编程技术将成熟非肌肉细胞最终转化为成熟的、有功能的骨骼肌。研究人员表示,在此基础上研究出寿命延长的功能性肌肉组织将极大地助力再生医学和干细胞疗法的发展。

       间充质干细胞是具有再生和分化能力,能够根据培养环境定向分化成为多种人体组织器官,科学实验证实其可有效干预神经系统及免疫系统领域的200余种疾病的治疗。人牙髓干细胞是活性最强的间充质干细胞,其活性可达其他来源间充质干细胞的三倍以上。牙髓干细胞免疫原性低,异体使用不会出现排异反应,将乳牙干细胞或牙髓干细胞存储于牙齿银行,可供给全家上下三代人使用。