資料來源:
美國威斯康辛大學
總結:
隨著干細胞不斷從實驗室逐步過渡到診所,一個研究小組發現了一種新方法來從人類干細胞提取大濃度的骨骼肌細胞和肌肉細胞。新方法可以用來直接由人類的多能干細胞生成大量的肌肉細胞和肌肉細胞。這些干細胞,如胚胎細胞(ES)或誘導多能干細胞(iPS)細胞,可以制成任何成人體內的細胞。
干細胞繼續從實驗室里逐漸過渡到診所,威斯康辛大學的一個研究小組已經發現了一種新的方法,來從人類干細胞中提取大濃度的骨骼肌細胞和肌肉細胞。
《干細胞轉化醫學雜志》上描述的新方法,可以用來直接由人類的多能干細胞生成大量的肌肉細胞和肌肉祖。這些干細胞,如胚胎細胞(ES)或誘導多能干細胞(iPS)細胞,可以制成任何成人體內的細胞。
獸醫學院比較生物科學的助理教授Masatoshi Suzuki,通過適應以前用來制造腦細胞的方法,已經使那些萬能干細胞成為成人肌肉細胞和肌肉細胞。
重要的是,新技術使多能干細胞成長為兩個高濃度的生長因子中漂浮的球體,纖維母細胞成長因子和表皮生長因子。這些生長因子“促使”干細胞成為肌肉細胞。
“研究人員一直在尋找一種簡單的方法來有效的將干細胞分化成肌細胞,這在臨床中是允許的,” Suzuki說。這種技術的新穎性是,它在不使用基因修飾的條件下能生成大量的肌肉干細胞,而現有的制造肌肉細胞的方法則要求基因修飾。
“許多其他協議被用來增加注定要成為肌肉的細胞的數量,” Suzuki實驗室的博士后同伴兼合著者Jonathan Van Dyke說。“但是新協議令人振奮的地方是,我們避免那些禁止用于臨床的技術。我們認為這種新的方法在減輕人類的痛苦方面大有前途。”
去年,Suzuki論證了移植另一種類型的人類干細胞在某種程度上能提高模擬中肌萎縮性脊髓側索硬化癥(ALS)的老鼠的存活率和肌肉功能。中肌萎縮性脊髓側索硬化癥也被稱為路格里克氏病,會破壞神經,引起肌肉失去控制。由Suzuki新方法所生成的肌肉細胞可能會扮演類似的角色,但效果更強。
這項新技術還可以用來從中肌萎縮性脊髓側索硬化癥、脊髓性肌肉萎縮癥和肌肉萎縮癥等神經肌肉疾病患者的誘導多干細胞中培養肌肉細胞。因此,這一技術可以在攜帶著遺傳疾病的培養皿中生產成人肌肉細胞。然后這些細胞就可以用來作為工具來研究這些疾病并篩選潛在的藥物化合物,Suzuki說。“我們的協議可以以多種方式工作,所以我們希望為在實驗室中探索特定的神經肌肉疾病的人們提供一種資源。”
新的協議包含了許多優勢。首先,細胞生長在特定的補充劑中且沒有動物產品,如牛血清,從而增強肌肉干細胞的臨床安全性。第二,當作為球體成長時,細胞生長速度與先前的技術相比更快。第三,使用此方法的40 - 60%的細胞為肌肉細胞或肌肉組細胞,比例高于由人類胚胎和誘導多能干細胞生成肌肉細胞的傳統非基因技術。
Suzuki教授和他的團隊希望通過進一步操縱干細胞球體的的化學環境,他們可能會增加數量,進一步緩解人類治療之路。
資料來源:
上述報道是基于美國威斯康辛大學提供的材料。原文是由David Tenenbaum編寫。注:材料可能因為內容和長度需要有所編輯。
參考雜志:
T. Hosoyama, J. V. McGivern, J. M. Van Dyke, A. D. Ebert, M. Suzuki.用球形為基礎的文化,直接從人類多能干細胞得來肌源性細胞。干細胞轉化醫學,2014; DOI: 10.5966/sctm.2013-0143