近期干细胞研究成果一览

　　

生物通综合：近期，干细胞研究取得了一系列令人瞩目的成果，以下选介其中部分成果。

广州中医药大学：人参总皂苷诱导干细胞分化

据中国医药报消息，日前，广州中医药大学的汪朝晖和该校第一附属医院的冼绍祥、杨忠奇等研究人员在承担的一项国家自然科学基金资助项目中发现，人参总皂苷（GS）可体外诱导骨髓间充质干细胞（MSCs）分化为心肌样细胞，为将中药应用于细胞移植领域提供了实验依据。  

    随着心肌梗死发生率逐年增高，如何替代坏死心肌，改善肌原性心衰，是当今医学研究的热点。目前，为使心梗后心肌修复成为可能，国内外学者多采用5-氮胞苷（5-aza）来诱导MSCs分化成心肌细胞。人参具有保护心肌的作用。在本实验中，研究人员采用人参总皂苷进行诱导MSCs向心肌样细胞分化的研究，以揭示其治疗心肌梗死的细胞生物学机制。

    研究人员取成年大鼠骨髓细胞，采用密度梯度分离法与贴壁法结合获取MSCs，进行原代培养和克隆培养；采用流式细胞仪检测细胞表面抗原CD34和CD44以鉴定该法所获细胞是否为MSCs；对传至第8代的MSCs进行分组诱导，分别为Gs组（终末浓度为250毫克/升）、5-aza组（终束浓度为10微摩尔/升）、GS+5-aza组（终末浓度分别为250毫克/升、10微摩尔/升），每组再分3个亚组，分别对MSCs进行24、48、72小时诱导，并设空白对照组；采用共聚焦荧光显微镜观察细胞数及阳性细胞数，计算心肌样细胞转化率；采用免疫组化法检测分化的心肌样细胞的特异性蛋白结蛋白和肌钙蛋白，采用逆转录聚舍酶链反应（RT-PCR）检测诱导前后心肌细胞特征性基因α-心肌肌球蛋白重链和β-心肌肌球蛋白重链的表达。

    结果显示，分离培养后的细胞生长密集，形态呈纺锤状，表面抗原鉴定为CD44表达阳性，表明所获细胞为MSCs；经Gs、5-aza以及Gs+5-aza诱导后，MSCs分化成类心肌细胞，3组的心肌样细胞转化率无显著性差异（分别为38%、35%、39%）；免疫组化和RT-PCR检测结果显示特异性蛋白结蛋白和肌钙蛋白、心肌肌球蛋白重链表达均阳性，阳性细胞呈梭形和成纤维细胞样形态，表明MSCs在Gs体外诱导下已向心肌样细胞转化，并具有心肌样细胞的特性。

两项研究首次显示某些干细胞引发结肠癌

据路透社报道，加拿大和意大利一些研究人员日前分别在《自然》杂志上刊登研究文章，指出某些干细胞有可能是导致结肠肿瘤形成的原因。

上述研究人员在各自进行的独立研究中同时发现，一些特定的结肠癌干细胞看起来是老鼠患上结肠癌的原因。这一发现支持了下述观点，即未来的癌症治疗需要更多地关注致癌干细胞。

之前已经有研究显示，血癌、乳腺癌以及脑癌的致病原因也与干细胞有关，但这次的两项研究却是第一次显示干细胞也是结肠癌发病的原因。

参与上述研究的研究人员、多伦多公共健康大学的约翰·迪克表示：“从遗传学的角度来看，结肠癌是得到研究最多的肿瘤之一，但在加拿大，结肠癌却仍然是导致与癌症相关的死亡第二常见的病因，这显示出，现有的治疗方法并不能消除结肠癌的某些癌细胞。”

在其中一项研究中，研究人员在免疫系统不佳的老鼠身上注射人类的结肠癌细胞，这是研究癌症的标准试验做法。结果发现，只有某些种类的结肠癌细胞，即那些表面带有蛋白质、名为CD133的细胞才能够使得老鼠体内生长出新的肿瘤。之前已经有研究暗示CD133可能是导致脑癌和前列腺癌的原因。

在另一项研究中，罗马迪萨尼塔研究院的罗杰罗·马瑞娅和他的同事们也给免疫能力差的老鼠皮下注射了人类的结肠癌细胞，结果同样发现CD133细胞可以导致老鼠长出肿瘤。

研究人员在《自然》杂志上写道：“这些研究显示，一小部分结肠癌细胞是引发肿瘤生成的原因。”研究人员称，根据这些研究的结果，也许将来可以研发出专门对付上述细胞的药物，从而在不伤害健康的细胞的前提下以更好的方式来治疗结肠癌。

目前在全球范围内，结肠癌是第四大致命癌症，据世界卫生组织称，每年全球死于结肠癌的人数高达65.5万。

羊水干细胞=人类心脏瓣膜

瑞士苏黎世大学的研究人员首次利用胎儿羊水干细胞培育出人类心脏瓣膜。这项创举将为修复有缺陷的心脏提供了一种革命性的方法。

这项实验是在近年成功培育膀胱和血管的经验基础上进行的。研究的结果表明，人类将来可以培育自己的心脏的某些部分，在某些情况下，甚至在出生前就准备好需要更换的部分。这些成就禁不住使人心猿意马——或许有一天人类能够像更换小螺丝一样换掉出问题的身体零部件。

　　　　这项研究的负责人西蒙·霍斯特普教授出席了周三的美国心脏协会会议，他表示，这可能为治疗先天性心脏缺陷提出了一个全新的概念。

研究人员在羊水诊断时利用插入子宫的探针获取羊水（羊水诊断是一项产前测试，常用于35岁或年龄更大的孕妇）。接下来从羊水中分离出胎儿干细胞，置于实验盘上，再放到一种生物塑胶上进行培养。四到六周的时间，12个心瓣膜就培育完成了。研究员对培育出的心瓣膜在实验室环境下进行了测试，结果表明一切功能正常。接下来会观察它们在生物体内工作能力如何。（详细）

干细胞重大成果：成功将脐血变成肺细胞

明尼苏达州大学的研究人员首次成功“诱骗”脐带血干细胞分化成一种肺脏细胞类型。

这种脐带血细胞分化成了一种类型的肺细胞——II型肺泡细胞。这些细胞负责分泌表面活性剂，以使肺脏中的气囊保持开放状态，从而使空气能够进出气囊。这种细胞还能促进损伤后的气管修复。

明尼苏达州大学医学中心的研究人员David Mckenna博士说，“将来，我们可能检测患肺脏疾病的婴儿的脐带血来研究疾病的发生情况，并可能开发出更好的治疗药物。”这项研究的结果刊登在11月7日的Cytotherapy杂志上。（详细）

发现幼年大鼠脊髓损伤部位存在干细胞

神经研究人员长久以来一直认为，修复受损神经的唯一途径是建立新的神经连接。最近乔治敦大学医学中心研究人员发现，在年轻大鼠中脊髓受损部位附近存在一些细胞，能够限制神经损伤，恢复运动和感觉。相同的过程在成年大鼠却疗效甚微，恢复所需时间也较久。研究结果刊登于11月《Experimental Neurology》杂志。

脊椎动物神经系统是双向传递系统。感觉信息由感觉感受器捕捉，再传给负责感觉的神经细胞，最后到达大脑皮质而被认识。运动信息则是从大脑皮质运动区发出命令，传到承担这种运动的神经细胞，再到达肌肉，从而引发肌肉运动。

功能完全丧失的轴突不能再生。但是研究人员认为在局部受损的、已经丢失部分轴突的神经细胞，其附近与其作用于同一肌体部位的未受损神经，能向其“抽出”新的连接。进行脊髓受损大鼠实验时，研究人员以开始推测年轻大鼠（鼠仔）恢复功能更快，因为这些萌芽出现的更快，并且比年老大鼠更加有活力，“如同修剪过的树木，小数发芽就比老树快，我们推测在年轻动物中，存活轴突能够发出新的、长的枝芽，轴突连接更容易建立。”（详细）

用胚胎干细胞疫苗预防肺癌

美国路易斯维尔州大学James Graham Brown癌症中心的研究人员发现用胚胎干细胞给小鼠接种能够预防这些动物的肺癌。这些小鼠在接种后被移植了癌细胞或接触致癌化合物。这些发现意味着有可能开发出人类用于预防癌症（如遗传性乳腺癌、结肠癌和肺癌）的胚胎干细胞疫苗。

John Eaton教授在布拉格举行的分子靶标和癌症药物研讨会上公布说，发现这种特殊的疫苗接种能够预防小鼠在被移植了Lewis肺癌细胞后的肿瘤生长，其有效抑制率高达80％到100％之间；而对小鼠接触致癌物质的预防效果也高达60％到90%。

研究人员表示，这些结果意味着开发出能够预防不同类型人类癌症的疫苗是有可能的，尤其是对那些遗传性的或环境长期的环境作用引发的疾病。（详细）

《自然·方法学》培育干细胞新路子

在最新一期《自然·方法学》杂志上，来自日本京都大学的科研人员发表论文说，他们培养出了不易引发排斥的“万能细胞”。因为他们使用的培养方法只使用了体细胞和现有胚胎干细胞，因此基本不触及伦理问题。

        众所周知，胚胎干细胞具有分化成身体各种组织和器官的能力，是一种“万能细胞”。但是，目前培养胚胎干细胞依赖受精卵或克隆技术，操作过程都会带来伦理方面的争议。

在这样的背景下，京都大学再生医学研究所的科研人员尝试用现有的胚胎干细胞和患者自身的体细胞融合培养一种“万能细胞”，而不是无需去破坏新的受精卵。但是，利用这种方法融合得到的“万能细胞”，还残存有来自胚胎干细胞的遗传信息，依然有引发排异反应的可能性。为了解决这个问题，研究人员又开发出了一种特殊的ＤＮＡ片断，这种片断可除去胚胎干细胞的染色体。（详细）