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重组细胞微环境的重要性

日期:2014-08-04 00:00:00

众所周知,利用重编程成体细胞获取造血干细胞是十分困难的。有研究表明,具有支撑性的微环境也许对于有效获取造血干细胞,是很关键的。

骨髓移植可以救人一命,但是有大量需要骨髓移植的患者却不得不面对这样一个现实——缺少合适的供体,对那些来自少数民族的人而言,更是如此。各种血细胞的前体被称为造血干细胞,它们是骨髓移植的核心,因为,当通过静脉把造血干细胞注入患者体内时,这些细胞会迁移并灌注到骨髓内,最终再生各种血细胞系。因此,解决供体缺乏的其中一个办法,就是设法获得患者来源的造血干细胞。然而,这一方法并不容易,首先,灌注遗传工程干细胞就是一个难题,此外,在实验室内培养细胞,很难维持这些细胞的干细胞特性。Sandler等人等人进行了研究,建立了一种解决上述难题的获取造血干细胞的方法。

在他们具有重大意义的实验中,干细胞生物学家Shinya Yamanaka及Kazutoshi Takahashi将皮肤成纤维细胞进行重组,使其处于“重置”状态。研究者对一系列的候选转录因子进行了筛选,最终使用由四个因子组成的组合,用于诱导细胞进入完全细胞去分化状态。这些重组细胞,被称为诱导多潜能干(iPS)细胞,理论上可以分化形成身体内任意类型细胞。然而,事实证明,将这些iPS细胞诱导分化形成具有功能性的成体组织,是非常困难的,原因在于,大家目前还缺少体外细胞编程这一复杂过程的充分了解。因此,将造血干细胞(HSC)诱导分化的方法,最终往往获得的是胚胎样血细胞,并不能有效灌注进入骨髓。

另外一个方法,是直接将成体细胞进行重编程,使其分化成为另一细胞系,而不经过多潜能细胞阶段。成体成纤维细胞已经被成功重编程,形成若干种不同类型的细胞,其中,包括神经元、心脏细胞和肝脏细胞。去年,研究者使用四种转录因子(Gata2、cFos、Gfi1b及Etv6),对小鼠成纤维细胞进行重编程,获得了表达HSC表面标记物的细胞,这些细胞可以在体外分化形成血细胞前体细胞。但是,这些重编程细胞在进行移植后,无法有效地灌注入骨髓。

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