Sci,Adv：神奇！利用单分子就可以诱导干细胞分化成为成骨细胞

Sci,Adv：神奇！利用单分子就可以诱导干细胞分化成为成骨细胞

2016年09月03日讯 近日，一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中，来自加利福尼亚大学的研究人员通过研究发现了一种简便且有效的方法，即给诱导人类多能干细胞“喂以”机体中的天然分子腺甘酸，就可以使其再生成为骨质组织，这种源于干细胞的骨质组织可以在不产生肿瘤或诱发感染的情况下帮助修复小鼠的颅骨缺陷。

该项研究或将帮助研究者开发治疗严重骨质缺失及遭受外伤性骨创伤患者的新型再生医学疗法，同时研究者或许也能够开发出一种低廉方便的方法制造纯种的成骨细胞。研究者Shyni Varghese教授表示，我们的一个研究目的就是通过开发有效简便的方法来对人类细胞和组织进行工程化操作，从而开发新型的再生疗法，诱导多能干细胞能够转变为机体中任何一种类型的细胞，比如肌肉细胞、心脏细胞等，这个过程称之为分化，正由于具有这种特性，因此诱导多能干细胞才具有一定的治疗潜力，帮助修复或再生多种组织和器官。

然而促使诱导多能干细胞分化成为任何一种类型的细胞并不简单，干细胞的直接分化就好比遵循一种复杂的菜谱一样，其中包含了多种组分和步骤；而科学家们面对的另外一种挑战则是如何制造出不能产生肿瘤的器官或组织（基于干细胞分化产生），研究者通过研究发现，他们可以通过向培养基中添加腺苷酸来控制人类诱导多能干细胞分化成为功能性的成骨细胞，这就好比机体中的活体骨质细胞一样，产生的成骨细胞就可以构建含有血管的骨质组织，当将这些新生的骨质组织移植到骨质缺陷的小鼠机体中时，成骨细胞就可以在不产生任何肿瘤的情况下形成新生的骨组织。

研究者Varghese说道，这让我们觉得非常不可思议，一种单一分子竟然可以指导干细胞的命运，而且我们并不需要制造由小分子、生长因子或其它混合物组成的混合制剂；此前研究中我们通过研究揭示了骨组织中的磷酸钙如何诱导干细胞分化成为成骨组织，而且干细胞可以摄入磷酸钙来产生ATP，随后破碎腺苷酸并且向干细胞发送信号使其转化成为成骨细胞。

如今研究者想知道如果绕过上述途径，仅仅添加腺苷酸会是什么反应，目前他们正在进行更为深入的研究来阐明腺苷酸信号如何促进骨质形成，截至目前为止，他们发现在干细胞表面发现了一种名为A2bR的受体，该受体可以结合腺苷酸，但其中所涉及的机制目前还不清楚。

什么是干细胞，分几种类型？

干细胞是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体，即这些细胞可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小，同时又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞，从而构成机体各种复杂的组织器官。目前，通常将干细胞分为全能干细胞（如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞，甚至发育成为完整的个体）、多能干细胞（具有多向分化的潜能，可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞，如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等）和专能干细胞（维持某一特定组织细胞的自我更新，如肠上皮干细胞）。胚胎干细胞的分化和增殖构成动物发育的基础，即由单个受精卵发育成为具有各种组织器官的个体；成体干细胞的进一步分化则是成年动物体内组织和器官修复再生的基础。

诱导性多能干细胞可以人工合成吗

不能说人工合成，但可以说人工诱导。
2006年日本京都大学Shinya Yamanaka在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。他们把Oct3/4,Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体，然后引入小鼠成纤维细胞，发现可诱导其发生转化，产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。
诱导性多能干细胞最初是日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞的一种细胞类型。随后世界各地不同科学家陆续发现其它方法同样也可以制造这种细胞。
2012年10月8日，John B. Gurdon 与 Shinya Yamanaka 因此获得诺贝尔生理学和医学奖。
2016年3月10日，由日本大阪大学眼科学教授西田幸二等人组成的科研小组在世界上首次发表了成功利用人工诱导多功能干细胞(iPS细胞)一并培育出部分角膜、晶体和视网膜等眼睛主要部位细胞的研究成果。该成果被发表在本月9日的英国科学杂志《自然》电子版上。

干细胞医疗技术成熟吗？可以治愈哪些方面的疾病？

骨髓间充质干细胞(BMMSCs)是存在于骨髓中不同于造血干细胞(HSCs)的另一类骨髓干细胞BMMSCs作为具有多向分化潜能的干细胞，在体外不同的诱导条件下可分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌腱、肌肉细胞以及神经细胞等，具有广泛的临床应用前景。近年来的研究已经证实， BMMSCs除具有支持体外造血，促进体内造血重建功能外，对同种异体免疫反应具有负调节作用_2]，但其具体机制尚不清楚。我们通过研究BMMSCs对异体淋巴细胞增殖的影响，观察BMMSCs的免疫调节作用，进一步探讨BMMSCs的免疫调控机制。
近年来，因BMMSCs的造血支持、多向分化以及免疫调节等作用逐步被发现而引起人们的广泛关注，使其在细胞治疗、基因治疗、组织工程等领域展现出广阔的应用前景。而其免疫调节方面的作用则
更引起人们的重视。体外研究表明[4]，当与自体或异基因外周血淋巴细胞共同培养时，BMMSCs不表现出明显的增殖反应。分别将BMMSCs作为刺激细胞、反应细胞和第三方细胞，加入混合淋巴细胞培养中，或将自体或异体BMMSCs加入有丝分裂原刺激的外周血淋巴细胞中培养，可不同程度地抑制T细胞的活化，且此种免疫调节作用不受MHC差异的限制。Far—ida等 将C3 BMMSCs(小鼠BMMSCs细胞系)与来自BALB／c小鼠的脾细胞(作为反应细胞)及不同品系(C H，NOD，DBA 等)的小鼠脾细胞(作为刺激细胞)共孵育，发现不论上述何种混合淋巴细胞反应体系，BMMSCs均可将反应细胞的增殖降至原有的52 9／6～91 9／6。我们的研究结果与之相似，在PHA的刺激下， BMMSCs对异体淋巴细胞的增殖转化抑制率达6()．68 9／6。BMMSCs发挥免疫调节作用的机制目前还不十分明确，有学者认为BMMSCs通过上调CD8、CD28一T细胞抑制T细胞的增殖[6]，有学者认为BMMSCs通过分泌TGF-t~I抑制T细胞的增殖_7]，还有一些学者认为吲哚胺2，3一二氧化酶(IDO)催化的色氨酸变性介导了BMMSCs的免疫调节作用_8]。但不管其作用机制究竟如何，BMMSCs发挥免疫调节作用的功能是明确的，这一研究结果为降低HLA不相合异基因造血干细胞移植中移植物抗宿主病 (GVHD)的发生提出了一条新思路，将使更多的异基因造血干细胞移植受者受益。
美国科学家正在培育全球第一颗人工心脏，并可望在1周内让它“出现心跳”。他们以特殊药剂洗去捐赠者心脏的细胞，获得一颗“幽灵心脏”后，再将人类的干细胞植入并培育。据了解，这项破天荒的技术有机会补充器官捐赠的不足，同时也能避免排斥现象产生。
自2007年开始，陆续出现人工器官培植的研究，一批英国科学家试图利用病人的骨髓，经由干细胞培育技术，成功制造出人类的心脏瓣膜，后来则有其他科学团队育出鼠心，猪心等人工动物心脏。
这次明尼苏达大学的泰勒博士（博士多丽丝泰勒）率领研究人员，将捐赠者遗体上的心脏取出，以界面活性剂洗去肌肉细胞，仅留下蛋白骨干及架构，成为一颗白色半透明的“幽灵心脏“;再来他们将患者的数百万颗干细胞注入，让它们附着在支架上，分裂并自行生长，最后就会发展成健康的心脏。
泰勒博士表示，这项研究过程相当复杂，在植入干细胞之后，还须搭配各种营养剂，直到干细胞“认出”心脏支架后，才会分裂成心脏细胞。

本文地址:http://dadaojiayuan.com/jiankang/300891.html.

声明： 我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本站部分文字与图片资源来自于网络，转载是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们(管理员邮箱：douchuanxin@foxmail.com)，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!

上一篇: 新型芯片复制神经肌肉接头有助于为神经···

下一篇: AJCN：机体中硒的水平或影响个体患···