细胞的研究进展(4)

2019-06-11 09:06

Sophia 2011-04-16 12:32

(文/Ed Yong)我们的身体有非常多已经消散的潜能。从受精卵开始,不同功能不同位置各种不同的成体细胞都来自干细胞这个始祖。最后,发育成熟的各类细胞演变成有功能的神经元、肌肉细胞、上皮细胞等等。随着子代细胞逐渐发挥功效,干细胞慢慢地开始衰退老化,失去演变成功能细胞的能力。

这是干细胞的标准归宿,一个单向的命运之旅,潜能慢慢消失。

其实,故事是错误的。

来自怀特黑德研究所生物医学专业的克瑞斯汀?查弗进行的一项创新研究有新发现,某些成体细胞能逆转发育过程,返老还童,自发地回复到干细胞状态。这让我们以往认为的干细胞单向命运之旅转变为双向之旅。

这是一个很惊人的结果。直到现在为止,没有人认为成体细胞可以返祖变为干细胞样细胞,甚至很多的科学家花费巨大的努力对成体细胞进行重编程,将成体细胞转变为干细胞样细胞。

而现在科学家发现,成体细胞无需人为操作,可以自发地变为干细胞样细胞。这就好像,你每天在路上都会与一个和你反方向的普通路人擦肩而过,直到某天你才突然发现他竟然是个大人物。

这一切起源于一次简单的观察。查弗某天在显微镜镜下观察乳腺细胞,她发现一小群乳腺细胞在细胞瓶中漂浮起来了,正常来说乳腺细胞会贴在培养瓶壁上生

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长。查弗说,通常,在细胞瓶里,细胞漂浮起来表明它已经死了或是快死了。然而,这一次我发现它们看上去健康极了。查弗对此十分关注,因为只有干细胞才具有可以在自由浮动环境中生存的本领。

查弗说,我们怀疑这些漂浮的细胞中可能包含有一定比例的干细胞样细胞。实际上,查弗的猜测是正确的。漂浮的细胞与乳腺细胞不同,漂浮细胞具有三个典型的干细胞独有的遗传学特征。包括,一个被激活的微弱的CD24基因、丢失的ESA基因,以及有强活力的CD44基因。

漂浮细胞表现得很像干细胞。甚至单个的漂浮细胞都可以产生一簇乳瓣组织(也称为微球体)。并且,将这些漂浮细胞移植到小鼠体内,漂浮细胞可以发育成更复杂的组织结构,比如说输乳管。

这些干细胞特征细胞如何发育而来似乎无章可循。查弗发现,开始的时候这些细胞只微弱地表达CD44分子,而其子代细胞逐渐变化,开始表达更多的CD44分子。查弗排除了细胞瓶被CD44高表达细胞污染的可能性,因为CD44高表达细胞比CD44低表达细胞生长速度慢很多,假如是被污染的,那么在随后的培养中CD44高表达细胞很快会被低表达细胞所淹没。所以说,实际上是CD44低表达细胞直接转变为高表达。

这一现象不仅仅发生在实验室的细胞培养瓶中。查弗也发现其他新鲜组织中的细胞也有类似情况。其他成体细胞也可以转变为干细胞样细胞。

这个故事的确很令人惊讶,但是查弗发现乳腺癌细胞其实也能转变为乳腺癌干细胞。癌症干细胞早在14年前就已经被发现,并且各种癌症组织中都可以找到癌

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症干细胞。关于癌症干细胞还存在一定的争议,其中一点就是,癌症干细胞是否会演变成更多的癌症细胞。人们在接受癌症治疗后可能复发,复发有时在原发部位以外的地方,长出新的肿瘤。

当查弗将漂浮的乳腺细胞转化为乳腺癌细胞后,她发现CD44低表达细胞转化为CD44高表达的癌症干细胞,而癌症干细胞的CD44表达量比正常干细胞高2-5倍。通常这类肿瘤更具有侵蚀性。

这些研究为癌症治疗打开了一扇门。几个研究项目正在尝试以癌症干细胞为靶位治疗癌症。科学家们希望药物能寻找并摧毁肿瘤的核心组织,将其异常的特征纠正回正常的特征。不过,很清晰的是,乳腺癌细胞能转变为癌症干细胞,那么肿瘤肯定很容易复发。

这看上去似乎有些悲观,查弗在医学领域发现一些令人乐观的新闻。许多科学家都在努力尝试提高细胞重新编程技术。这些重新编程的细胞可以用于生成新的组织甚至是新的器官,这些组织或是器官可以针对病人不同基因组量身定制。

不过这种方法也存在风险,一旦定制出现差错,可能导致癌变。不过,如果查弗能找到成体细胞自然转化为干细胞样细胞的机制,那么她也许对再生医疗有很大的帮助,因为无需破坏基因就能直接转化。查弗说,除了乳腺细胞,如果其他科学家能在其他组织细胞中找到相似的情况,那么用病人本身的干细胞治疗退行性疾病可能就有希望了。

图片来自原文

原文看这里

科技名博微博

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博主介绍: Ed Yong,著名科学作者。他白天在英国癌症研究中心上班,晚上回家写他自己的科普博客Not Exactly Rocket Science。他的文章被众多知名刊物采用,包括New Scientist, Nature, the Economist, the Guardian, the Daily Telegraph以及SEED等 九、卫报:用皮肤来造血

环球科技观光团 2010-11-11 14:39

加拿大麦克马斯特大学(McMaster University in Ontario)的科学家已将皮肤细胞转化为血细胞,这将能彻底改变癌症和血液病的治疗。人们能利用自身皮肤转化为血液供医疗使用而不用担心排异反应——这是贫血症、白血病患者的福音,也会使得癌症患者摆脱化疗和放射治疗带来的痛苦和副作用(比如破坏造血细胞)。

研究者向成人和新生婴儿的皮肤细胞中添加名为OCT4的基因及其他化学物质(血细胞生长因子),将之转化为血细胞,根据添加物质的不同,能够形成红、白细胞和血小板组成健康的血液,或可根据病人需要转化为某一种血细胞。这项研究成果还属首次,接下来还将有更大进展。马里兰国家心脏、肺和血液学会的Cynthia Dunbar认为这项成果将使得―血荒‖及骨髓移植―成为过去‖。

比如通过皮肤细胞转化来的健康血细胞,能够―战胜‖白血病细胞。更吸引人的是,这项技术能够成为一种健康血源的方式代替传统疗法,为肿瘤的放疗和化疗保驾护航,在放疗化疗清除癌细胞的同时,为被它们误伤的血细胞提供补充。

研究者正在对此技术进行拓展,增加细胞培养量,并寻求长期的冷冻储存方法。

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十、时代:生命之带,脐带血公共捐赠方法

小青 2010-07-20 18:00

刊物: 《时代》7月26日刊 导读者: 一个人的黎明 原文: 请看这里

脐带血可以用于心脏病、中风、糖尿病和神经组织退化等等疾病。和胚胎干细胞不同,前者可以转化成人体中的任何一种细胞形式,而大部分脐带血干细胞则已经被规定好了它们的演变方向。但是也有科学家表示,脐带血干细胞可以被重新定义,从而可以用来治疗许多需要进行干细胞移植的疾病,例如癌症、链状细胞性贫血、免疫缺陷、骨髓衰竭以及遗传病等等。

营利性的私人脐带血库收费高昂,而且他们只是为捐献者的家庭内部成员保存和提供脐带血。公共脐带血库则可以向一切足够匹配的人提供脐带血。但目前美国只有19个公共脐带血库,只有在那些和血库有合作关系的医院才可以收集并转移脐带血。

针对这个问题,脐带血公共捐赠方法(Public Kit Donation)应运而生。按照这个方法,妇女们可以在美国的任何一个地方通过邮寄的方法向国家脐带血档案库进行捐赠。妇女们可以得到免费的脐带血收集工具,而医生们可以通过一个7分钟的在线教程学会如何使用这个工具。也有一些医生并不支持这个计划,因为

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