德國(guó)科學(xué)家培育出實(shí)驗(yàn)室級(jí)別多能干細(xì)胞

人類多能干細(xì)胞（hPSCs）能夠自我更新并轉(zhuǎn)換成為體內(nèi)其他任何類型的細(xì)胞，使其成為細(xì)胞移植療法、藥物開發(fā)、細(xì)胞分化和發(fā)育研究的一種很有前途的材料來(lái)源。然而，*，干細(xì)胞是很難維持和培養(yǎng)。像所有的真核細(xì)胞一樣，它們對(duì)養(yǎng)分的有效性、pH值、溫度、氧氣和二氧化碳的含量都很敏感，而且它們也易于分化，留給研究人員的細(xì)胞往往不同于他們打算在實(shí)驗(yàn)中使用的細(xì)胞。在干細(xì)胞領(lǐng)域， hESCs的培養(yǎng)方案已經(jīng)初步規(guī)范化并且隨著hESCs 的自我更新和分化調(diào)控機(jī)制上新發(fā)現(xiàn)的不斷涌現(xiàn)， 細(xì)胞維持方案也在隨之發(fā)展和改進(jìn)。

過(guò)去十年來(lái)，科學(xué)家們開發(fā)了各種各樣的hPSC培養(yǎng)方法。2014年5月，巴西的一個(gè)研究小組，使用人經(jīng)血間充質(zhì)細(xì)胞（menstrual blood-derived mesenchymal cells，MBMCs）作為飼養(yǎng)層細(xì)胞，他們發(fā)現(xiàn)，MBMCs可以取代動(dòng)物來(lái)源的飼養(yǎng)系統(tǒng)，用于培養(yǎng)人類胚胎干細(xì)胞，并能夠使它們成長(zhǎng)在一個(gè)未分化的階段，這一研究結(jié)果發(fā)表在《Cell Medicine》雜志（一種新的人胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)方法）。2014年12月，美國(guó)NIH的科學(xué)家在《Cell Stem Cell》雜志發(fā)表綜述，對(duì)不同培養(yǎng)方法和培養(yǎng)成分進(jìn)行了比較，分析了它們的優(yōu)點(diǎn)和劣勢(shì)。此外，文章還探討了hPSC培養(yǎng)的注意事項(xiàng)、面臨的挑戰(zhàn)和未來(lái)的方向，以便人們能夠更好的擴(kuò)增、分化和使用hPSC。

2015年初，斯克里普斯研究所（TSRI）和加州大學(xué)（UC）圣迭戈醫(yī)學(xué)院的研究人員帶領(lǐng)的一項(xiàng)新研究表明，某些特定干細(xì)胞培養(yǎng)方法與DNA突變?cè)黾佑嘘P(guān)。這項(xiàng)研究為研究人員指出了更安全和更可靠的干細(xì)胞培養(yǎng)方法，來(lái)治療疾病和損傷。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在二月二十五日的《PLOS ONE》雜志（更安全的干細(xì)胞培養(yǎng)新方法）。但是，也有研究發(fā)出了不同的聲音，2015年5月，美國(guó)德克薩斯大學(xué)El Paso分校和日本理化學(xué)研究所（RIKEN）合作進(jìn)行的一項(xiàng)新研究，對(duì)長(zhǎng)期持有的觀念——“飼養(yǎng)細(xì)胞為干細(xì)胞生長(zhǎng)提供必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并防止細(xì)胞分化”，提出了一些質(zhì)疑。這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在英國(guó)*化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《Journal of Materials Chemistry B》，本文作者在一份新聞稿中指出：“我們已經(jīng)證明了一種重要的現(xiàn)象。這些飼養(yǎng)層細(xì)胞——很難生長(zhǎng)，對(duì)于干細(xì)胞生長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，可能根本并不重要。”

2016年伊始，來(lái)自德國(guó)亥姆霍茲協(xié)會(huì)Max Delbrück分子醫(yī)學(xué)中心（MDC）的科學(xué)家們，又提出了一種方法，在細(xì)胞培養(yǎng)物中檢測(cè)這樣的多能干細(xì)胞，并在實(shí)驗(yàn)室中有效地保存它們。

本研究資深作者Zsuzsanna Izsvák指出：“有了我們這種方法，世界各地的研究人員就有可能獲得這些令人垂涎的干細(xì)胞，并用它們開發(fā)創(chuàng)新的治療方法。”她帶領(lǐng)的研究小組，與來(lái)自英國(guó)巴斯大學(xué)和德國(guó)Paul Ehrlich研究所的同事一起，將這一操作流程發(fā)表在zui近的《Nature Protocols》雜志（DOI：nprot。2016.016）。

科學(xué)家希望，在將來(lái)，我們用多能干細(xì)胞，在理論上可以培育出每一種組織，有望能治愈各種疾病。與小鼠形成對(duì)照，在實(shí)驗(yàn)中從胚胎移除的人類干細(xì)胞，會(huì)迅速失去其原來(lái)的狀態(tài)，Izsvák解釋說(shuō)：“初始干細(xì)胞通常占整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)物的不到百分之五。”因此，她和同事們想出了一個(gè)絕招，來(lái)分離這些細(xì)胞，并使它們的多能性能夠保持更長(zhǎng)的時(shí)間。

在2014年底，研究人員就已經(jīng)在《Nature》雜志提出了他們的方法論原則。當(dāng)時(shí)，他們找到一段名為HERVH的序列，它在原始干細(xì)胞的遺傳物質(zhì)中是活躍的。使用一個(gè)報(bào)告基因——已經(jīng)連接于一個(gè)熒光蛋白，研究人員能夠使HERVH保持在活躍的狀態(tài)，并同時(shí)檢測(cè)到保留了多能性的細(xì)胞。

Izsvák指出，這種方法不僅適用于胚胎干細(xì)胞，而且也適用于誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。從倫理上說(shuō)，這些iPS細(xì)胞被認(rèn)為是胚胎干細(xì)胞的一個(gè)中性替代，因?yàn)樗鼈兪侨∽猿扇说娜斯ぴ偕某墒旒?xì)胞。