澳门太阳国际

新聞中心
加入我們
南京澳门太阳国际生物科技有限公司
電話:18952021915
傳真:025-84198749
郵箱:337124632@qq.com
地址:中國江蘇省南京市江寧區
行業動態您的位置:首頁 > 新聞中心 > 行業動態
日本研製出新型萬能細胞“STAP細胞”
發布時間:2014/2/9 15:14:30 點擊數:878

據日本媒體1月30日報道,日本理化學研究所的一個研究小組宣布,運用將皮膚等的體細胞在弱酸性溶液中浸泡30分鍾左右的方法,成功地研製出了新型萬能細胞,這種萬能細胞可以生成人體的各種組織。

理化學研究所科研團隊骨幹、小保方晴子領導的該研究小組將出生不久的實驗鼠的淋巴球在弱酸性溶液中浸泡30分鍾左右後,進行了培植,獲得了持久擁有可以演變為各種細胞能力的遺傳基因被激活這一可喜結果。此後,研究人員將這一細胞放入實驗鼠體內,並確認到該細胞演變為皮膚和肌肉等各種細胞。

研究小組將這個細胞命名為“STAP細胞”,分別取自“刺激觸發采集功能”的英文單詞的第一個字母。

一直以來,“萬能細胞”以iPS細胞為代表,它是通過向皮膚等細胞中導入遺傳基因而製成的。此次新誕生的萬能細胞通過外部刺激這一更加簡單的方法就能短時間的生成,因此,受到各方關注。

研究小組負責人小保方晴子說:“與iPS細胞等技術不同,這項創新技術的亮點是,僅僅通過改變外部環境,給予細胞刺激,就能使細胞發生變化。我認為,這項技術應該能在再生醫療和免疫研究等領域作出貢獻。”該研究小組決定,將繼續開展研究,以便查明這項新技術能否也應用於人體細胞。

新華網東京1月30日電(記者藍建中)日美研究人員在30日出版的英國《自然》雜誌上報告說,他們成功培育出了能分化為多種細胞的“萬能細胞”。與擁有同樣能力的誘導多功能幹細胞(iPS細胞)和胚胎幹細胞相比,新細胞的製作方法更為簡單安全,有望用於再生醫療領域。

這種“萬能細胞”是將體細胞放入弱酸性溶液中,通過施加刺激後製成的。由於是從外界刺激獲得的多種分化能力,研究小組將這種細胞命名為STAP細胞,意思是觸發刺激獲得的多能性細胞。此前科學界認為動物細胞無法單純靠外界刺激轉變成多能性細胞,但上述新細胞顛覆了這種看法。

日本理化學研究所、山梨大學和美國哈佛大學的研究人員從出生1周的實驗鼠脾髒內采集出淋巴細胞,然後加入弱酸性的稀鹽酸溶液中浸泡約30分鍾。這種溶液的酸度與橙汁大體相同,溫度為接近體溫的37攝氏度。在繼續培養2至7天後,其中7%至9%的細胞發育成了STAP細胞。

科研人員通過實驗室研究和動物實驗發現,這種細胞可以發育為神經細胞、肌肉細胞和腸道上皮細胞,甚至還具有誘導多功能幹細胞和胚胎幹細胞所不具備的轉變為胎盤的能力。此後,研究人員還依據上述新方法,利用皮膚、肺和心肌的細胞成功製作出了STAP細胞。

誘導多功能幹細胞需要植入基因且需花費數周時間才能製作完成,成功率也很低,移植後還有癌變風險。與之相比,STAP細胞的製作周期很短,成功率較高,在機體內發生癌變的可能性相對較低。

研究人員指出,某些細胞受到刺激、發生應激反應後會陷入瀕死狀態,STAP細胞就是在這種狀態下形成的。今後他們還將繼續研究這種細胞的形成機製,嚐試利用人和其他動物的細胞製作這種“萬能”細胞。

從肌肉收縮到神經傳導,哺乳動物的細胞特化使個體得以行使各種不同的功能。正如專注於某一特定工作的行家很少轉行,從一個已分化的細胞類型向另一類型轉變的過程也是非常罕見的。然而最近,日本理化學研究所發育生物學實驗室的小保方晴子(Obokata  Haruko)和同事發現,將從新生小鼠身上分離的細胞暴露在弱酸性的環境中,能夠使細胞恢複到未分化狀態,並使其具備分化成任何細胞類型的潛能。小保方晴子團隊的兩項研究成果都發表在《自然》上。

之前的研究表明,細胞類型的轉換能夠利用“細胞重編程”實現——通過在特定條件下引入某些轉錄因子,研究者可以改變細胞的特化程度。2006年,日本的山中伸彌團隊通過調控4種轉錄因子獲得了誘導性多能幹細胞(iPSCs)。山中伸彌因此獲頒2012年諾貝爾生理學獎,全球的幹細胞研究也開始步入新的時代。2013年,加州大學舊金山分校的丁盛團隊發現了化學誘導多能幹細胞(CiPSCs)。而現在,小保方晴子和同事向世人宣布,純物理刺激也許已足以實現細胞類型的轉變。

小保方晴子和同事通過熒光蛋白監測細胞的多能性,如果目標細胞展現出與多能性相關的基因表達,他們就可以檢測到綠色熒光。研究者對不同環境壓迫條件下的白細胞進行了檢測,發現短期暴露在低pH溶液中的白細胞,有部分激活了多能性標記。研究者將這些細胞收集起來,發現它們具備早期胚胎的基因標記——他們將這種現象稱之為“刺激觸發的多能性獲得”(STAP)。

研究者將STAP細胞注射入小鼠胚胎,結果獲得了嵌合體小鼠——小鼠的細胞既有由胚胎分化出來的部分,也有從STAP分化出來的部分——嵌合體反映出STAP具有細胞多能性,而這原本被認為是胚胎幹細胞和iPSCs所特有的性質。與上述兩種幹細胞不同,STAP細胞幾乎不具備自我更新能力,隻能存活幾天。不過,當把STAP細胞轉移到用於培養多能幹細胞的培養基中後,研究者觀察到了STAP細胞的增殖,並發現細胞呈現出胚胎幹細胞的結構特征與基因表達模式。研究者將以這種方式製備的能夠自我更新的STAP細胞稱為STAP幹細胞。 STAP細胞除了形成胚胎之外,也能夠形成滋養細胞,並進一步發育成胎盤——分化成胚外組織的潛能在胚胎幹細胞和iPSC中都是很少見的。這意味著,STAP細胞所具有的發育潛能異常廣闊。用培養滋養層幹細胞的培養基培養STAP細胞,同樣能使STAP細胞增殖,並引導它們向類似滋養層幹細胞的方向分化。研究者指出,STAP細胞可能代表著胚外組織細胞係與胚胎細胞係分離前的細胞狀態,也可能是具有向胚胎或胚外組織分化趨勢的兩類細胞的集合體,或者就是一種人為造就的不定向細胞類型。

盡管目前小保方晴子和同事們隻成功使用新生小鼠的不同組織獲得過STAP細胞,成體細胞乃至其他物種的細胞是否也能通過類似的方法製備STAP細胞還有待驗證。但無論如何,純物理刺激能夠使已經分化的細胞恢複到多能狀態這一現象的發現,對致力於以更簡便方式製備病患特異性幹細胞的研究者而言,無疑是一大振奮人心的喜訊。