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华东库编译:EP(胚层祖细胞)细胞有助于疾病和移植研究

来源:    作者:    时间:2012-04-13    点击: 次   

        研究人员已经培养了新的人类细胞-胚层祖细胞(EP),可以生成各种特殊类型的细胞,包括可以发挥产生胰岛素功能的胰腺β细胞。EP细胞与ES细胞和iPS细胞相比,具有两个重要的优点:移植到动物身上后不会形成肿瘤;在实验室中够可以形成功能性的胰腺β细胞。

疾病发展模型的重要工具

Paul J. Gadue博士称,我们的细胞系对于建立多种疾病的生长过程模型提供了新的强有力工具,此外,在实验中,来自于EP细胞的胰腺β细胞比其他来源的β细胞发挥的效果更好。除了产生β细胞,研究人员生成了肝细胞和肠细胞-这些都来自于人类生长早期的内胚组织层。该项研究已经刊登在46日的cell stem cell上。

人类干细胞生成EP细胞

研究人员将胚胎干细胞和iPS细胞转化成EP细胞。这两种干细胞可以大量生长,并且可能生成各种人体组织,他们对于科学家准确地控制细胞的生长过程提供了无限的希望,即可用于基础生物研究,也有益于未来的细胞治疗。

胚胎干细胞来自于人类胚胎,而iPS细胞来自于人类体细胞,比如皮肤细胞或者血液细胞。研究者已经掌握了如何将体细胞重编程成为iPS细胞。然而未分化的ES细胞和iPS细胞植入动物研究中,他们会形成畸胎瘤以及含有很多不同细胞类型的肿瘤。因此,用于移植的细胞要经过严格地纯化以排除那些可能生成肿瘤的未分化细胞。

在当前的研究中,研究者使用称为细胞因子的信号分子引导ES细胞和iPS细胞生长为EP细胞,并生长成内胚层,它是在人类发育早期过程中三个组织层之一。EP细胞在实验室中有几乎无限的增长潜力。

EP细胞的效用

在细胞培养以及移植到动物体内,研究组发现EP细胞能分化成多种细胞类型,在肝脏、胰腺和小肠中都有发现。重要的是,未分化的EP细胞并没有在移植过程中形成畸胎瘤。

在细胞培养过程中,研究人员将EP细胞分化成β细胞-胰岛素表达细胞与在胰腺上发现的细胞相类似。并且这些胰腺细胞受到葡萄糖刺激,能释放胰岛素,这是糖尿病人目前缺失的功能。尽管这些细胞只能发挥20%的正常功能,这一结果相较于来自ES细胞和iPS细胞产生的β细胞所发挥的功能而言,是一大飞跃。

未来的研究方向

Gradue强调这些充满期待的早期结果仅仅是研究EP细胞的第一步。未来的工作主要侧重于从患有遗传性糖尿病或肝病的患者中取细胞,并生成EP细胞系。EP细胞可用于模拟病人疾病的发展状况,并寻找针对该疾病的新治疗方法。

尽管目前细胞研究离实际的临床使用还有很长的过程,然而EP细胞对于人体器官的移植治疗提供了强大的起点,比如:向糖尿病人或肝病患者提供β细胞

Journal Reference:

1.    Xin Cheng, Lei Ying, Lin Lu, Aline M. Galvão, Jason A. Mills, Henry C. Lin, Darrell N. Kotton, Steven S. Shen,M. Cristina Nostro, John Kim Choi, Mitchell J. Weiss, Deborah L. French, Paul Gadue. Self-Renewing Endodermal Progenitor Lines Generated from Human Pluripotent Stem Cells. Cell Stem Cell, 2012; 10 (4): 371 DOI: 10.1016/j.stem.2012.02.024

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