再生醫學突破 中國科學家誘導出人類全能幹細胞
近日,中國科學院和深圳華大生命科學研究院等多家機構的研究者,通過體細胞誘導培養出了類似受精卵發育3天狀態的人類全能幹細胞。這是目前全球在體外培養的“最年輕”的人類細胞,是繼科學家成功誘導出人類多能幹細胞後,再生醫學領域的又一顛覆性突破。相關研究成果於北京時間3月22日淩晨在國際學術期刊《自然》(Nature)上發表。
據了解,研究者們開發了一種非轉基因、快速且可控的“雞尾酒”細胞重編程方法,能夠將人的多能幹細胞轉化為全能性的8細胞期胚胎樣細胞,即相當於受精卵發育3天狀態的全能幹細胞。該成果將助力實現未來人體器官的體外再生,對解決器官短缺、異體和異種移植排斥反應等問題,有著重大的意義。
2012年nian,諾nuo貝bei爾er生sheng理li學xue或huo醫yi學xue獎jiang頒ban發fa給gei了le成cheng功gong將jiang已yi經jing成cheng熟shu的de體ti細xi胞bao誘you導dao成cheng為wei囊nang胚pei階jie段duan的de多duo能neng幹gan細xi胞bao的de日ri本ben科ke學xue家jia山shan中zhong伸shen彌mi。人ren類lei囊nang胚pei期qi的de細xi胞bao是shi受shou精jing卵luan發fa育yu5—6天的狀態,其進一步發育的能力比較受限。
而本研究將該領域往前推進了一大步,首次獲得了受精卵分裂僅3天的胚胎細胞。在受精卵發育早期,每天都發生著巨大變化,正是這2—3天,使科學家第一次通過體外誘導得到了人類8細胞期胚胎樣全能幹細胞。這是迄今為止在體外誘導獲得的“最年輕”的人類細胞,具備非常強的發育潛力。這項研究也將有助於解開人類胚胎早期發育的密鑰。
據介紹,這些全能性的8細胞期胚胎樣細胞重建了受精卵僅分裂3次後的胚胎狀態,相比過去的多能幹細胞,這種細胞可以分化為胎盤組織,並可能發育為更成熟的各類身體組織。
“該進展也是再生醫學和單細胞測序技術相結合的典範。”論文通訊作者之一的深圳華大生命科學研究院劉龍奇博士介紹,“tongguodaguimodanxibaoduozuxuetupudefangfa,duiganxibaojishushouduanzaitiwaihuotineihuodedexibaohuozuzhijinxinggaoxiaojiandinghejizhijiexi,jiangjidadijiasuzaishengyixuelingyudefazhan。”
這是研究人員首次在真正意義上將人多能幹細胞“轉化”為全能性的胚胎細胞,使得人們可將“成年”版本的細胞,逆向轉化為具有更多可能性的“嬰兒期”版ban本ben的de細xi胞bao。同tong時shi,由you於yu這zhe次ci得de到dao的de全quan能neng細xi胞bao更geng接jie近jin早zao期qi胚pei胎tai的de原yuan始shi狀zhuang態tai,若ruo將jiang其qi用yong於yu再zai生sheng醫yi學xue,培pei育yu得de到dao的de器qi官guan也ye將jiang更geng接jie近jin於yu真zhen實shi器qi官guan的de狀zhuang態tai,更geng有you利li於yu移yi植zhi。
這項突破得益於單細胞測序技術的進步。在過去,研究人員可能得對成千上萬個細胞進行處理和培養,成功的概率不到10%。如今,基於華大自主開發的單細胞建庫測序平台(DNBelab C4),結合華大智造的DNBSEQ測ce序xu技ji術shu,科ke學xue家jia能neng以yi高gao靈ling敏min度du和he準zhun確que性xing的de方fang法fa進jin行xing多duo維wei的de單dan細xi胞bao分fen析xi,快kuai速su得de到dao具ju有you重zhong要yao發fa育yu潛qian能neng的de細xi胞bao,並bing研yan究jiu這zhe些xie細xi胞bao的de發fa育yu去qu向xiang。
benyanjiuzhong,yanjiutuanduihaijiangyoudaodedaodequannengganxibaofenleibingzhushedaoxiaoshutineijinxingjinyibudefayu,ranhoushiyonghuadadedanxibaocexujishujinxingdaguimoxibaotupufenxi。zuizhong,yanjiurenyuanquedingleshiyandedaodequannengganxibaoyurenlei8細xi胞bao期qi胚pei胎tai細xi胞bao高gao度du相xiang似si,證zheng明ming了le該gai細xi胞bao的de全quan能neng性xing。這zhe為wei未wei來lai使shi用yong患huan者zhe本ben人ren細xi胞bao進jin行xing器qi官guan培pei養yang,並bing用yong於yu自zi身shen器qi官guan移yi植zhi和he替ti換huan,提ti供gong了le科ke學xue依yi據ju。
該研究由中國科學院和深圳華大生命科學研究院牽頭,英國劍橋大學、吉林大學以及孟加拉國拉傑沙希大學等多個研究團隊共同參與。本研究已通過倫理審查,嚴格遵循相應法規和倫理準則。
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