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从人类干细胞提取肌细胞的新方法
发布时间: 2014-04-14     来源: www.news.wisc.edu

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美国威斯康辛大学
总结:
随着干细胞不断从实验室逐步过渡到诊所,一个研究小组发现了一种新方法来从人类干细胞提取大浓度的骨骼肌细胞和肌肉细胞。新方法可以用来直接由人类的多能干细胞生成大量的肌肉细胞和肌肉细胞。这些干细胞,如胚胎细胞(ES)或诱导多能干细胞(iPS)细胞,可以制成任何成人体内的细胞。
干细胞继续从实验室里逐渐过渡到诊所,威斯康辛大学的一个研究小组已经发现了一种新的方法,来从人类干细胞中提取大浓度的骨骼肌细胞和肌肉细胞。
《干细胞转化医学杂志》上描述的新方法,可以用来直接由人类的多能干细胞生成大量的肌肉细胞和肌肉祖。这些干细胞,如胚胎细胞(ES)或诱导多能干细胞(iPS)细胞,可以制成任何成人体内的细胞。
兽医学院比较生物科学的助理教授Masatoshi Suzuki,通过适应以前用来制造脑细胞的方法,已经使那些万能干细胞成为成人肌肉细胞和肌肉细胞。
重要的是,新技术使多能干细胞成长为两个高浓度的生长因子中漂浮的球体,纤维母细胞成长因子和表皮生长因子。这些生长因子“促使”干细胞成为肌肉细胞。
“研究人员一直在寻找一种简单的方法来有效的将干细胞分化成肌细胞,这在临床中是允许的,” Suzuki说。这种技术的新颖性是,它在不使用基因修饰的条件下能生成大量的肌肉干细胞,而现有的制造肌肉细胞的方法则要求基因修饰。
“许多其他协议被用来增加注定要成为肌肉的细胞的数量,” Suzuki实验室的博士后同伴兼合著者Jonathan Van Dyke说。“但是新协议令人振奋的地方是,我们避免那些禁止用于临床的技术。我们认为这种新的方法在减轻人类的痛苦方面大有前途。”
去年,Suzuki论证了移植另一种类型的人类干细胞在某种程度上能提高模拟中肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)的老鼠的存活率和肌肉功能。中肌萎缩性脊髓侧索硬化症也被称为路格里克氏病,会破坏神经,引起肌肉失去控制。由Suzuki新方法所生成的肌肉细胞可能会扮演类似的角色,但效果更强。
这项新技术还可以用来从中肌萎缩性脊髓侧索硬化症、脊髓性肌肉萎缩症和肌肉萎缩症等神经肌肉疾病患者的诱导多干细胞中培养肌肉细胞。因此,这一技术可以在携带着遗传疾病的培养皿中生产成人肌肉细胞。然后这些细胞就可以用来作为工具来研究这些疾病并筛选潜在的药物化合物,Suzuki说。“我们的协议可以以多种方式工作,所以我们希望为在实验室中探索特定的神经肌肉疾病的人们提供一种资源。”
新的协议包含了许多优势。首先,细胞生长在特定的补充剂中且没有动物产品,如牛血清,从而增强肌肉干细胞的临床安全性。第二,当作为球体成长时,细胞生长速度与先前的技术相比更快。第三,使用此方法的40 - 60%的细胞为肌肉细胞或肌肉组细胞,比例高于由人类胚胎和诱导多能干细胞生成肌肉细胞的传统非基因技术。
Suzuki教授和他的团队希望通过进一步操纵干细胞球体的的化学环境,他们可能会增加数量,进一步缓解人类治疗之路。
资料来源:
上述报道是基于美国威斯康辛大学提供的材料。原文是由David Tenenbaum编写。注:材料可能因为内容和长度需要有所编辑。
参考杂志:
T. Hosoyama, J. V. McGivern, J. M. Van Dyke, A. D. Ebert, M. Suzuki.用球形为基础的文化,直接从人类多能干细胞得来肌源性细胞。干细胞转化医学,2014; DOI: 10.5966/sctm.2013-0143
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