Nature发布干细胞研究突破性成果

　　

生物通报道  由纽约干细胞基金(NYSCF)研究所的Dieter Egli博士和哥伦比亚大学医学院的Mark Sauer博士领导的一个科学家研究小组，采用体细胞核移植构建出了第一个具有两套染色体的、疾病特异性胚胎干细胞系。这一突破性的成果发表在《自然》（Nature）杂志上。

科学学家们通过一个叫做体细胞核移植(SCNT)的过程，将成人皮肤细胞的细胞核加入到未受精的供体卵母细胞中生成了这些胚胎干细胞。他们采用来自于一名成年1型糖尿病患者以及一名健康对照者的供体细胞构建出了这些胚胎干细胞。

2011年，该研究小组称利用核移植构建出了来自人类皮肤的第一个胚胎干细胞系，当时他们生成了来自1型糖尿病患者的干细胞和胰岛素生成β细胞。然而，这些干细胞是三倍体，这意味着它们具有三套染色体，因此不能用于新疗法。

现在研究人员克服了最后的障碍，生成了可用于开发个体化细胞治疗的干细胞。他们证实，生成的患者特异性的胚胎干细胞系具有人类细胞正常数目的两套染色体。2013年的研究论文表明了科学家们具有采用SCNT重编程胎儿成纤维细胞的能力;新研究工作首次借助SCNT成功衍生出了来自成人和新生儿体细胞的二倍体多能干细胞。

Egli博士说：“从一开始，这项研究工作的目标就是生成来自一名1型糖尿病成人受试者的患者特异性干细胞，它们能够生成疾病中丧失的细胞。通过将细胞重编程至多能状态及生成β细胞，现在我们朝着能够用糖尿病患者自身的胰岛素生成细胞来治疗他们又迈近了一步。”

1型糖尿病患者缺乏生成胰岛素的β细胞，从而导致了胰岛素缺乏和高血糖。因此，生成可用于移植的、源自干细胞的β细胞为治疗及潜在治愈1型糖尿病带来了希望。由于这些干细胞是利用患者自身的皮肤细胞生成，用于替代治疗的β细胞为自体细胞，与患者的DNA相匹配。

利用SCNT生成自体β细胞还只是开发出一种针对1型糖尿病的完全细胞替代疗法的第一步。在1型糖尿病中，机体免疫系统攻击自身β细胞；因此，纽约干细胞基金、哥伦比亚大学和其他一些研究机构还在开展进一步的研究工作，开发出一些策略来保护现有的以及治疗性的β细胞免受免疫系统攻击，以及阻止这样的攻击。

新研究报告中描述的这一技术也可转化应用于为许多其他的疾病，包括帕金森病、老年性黄斑变性、多发性硬化症和肝病等开发个体化自体细胞疗法，以及用于替代或修复受损的骨骼。

作为该研究工作的一部分，科学家们还系统地分析了SCNT之后影响干细胞诱导的一些因子。他们发现添加一些称作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂的特异化合物，以及一个激活人类卵母细胞的有效实验方案起着至关重要的作用。

在优化SCNT实验方案的过程中，科学家们发现在操作过程中维持质膜的完整性非常重要。因此，操作中所采用的试剂必须是低剂量。科学家们将这一优化的实验方案应用于来自一名男性新生儿的皮肤细胞以及和1名1型糖尿病患者的细胞，他们总共生成了4个SCNT衍生胚胎干细胞系。所有这些细胞系均为二倍体，可以生成神经元、胰腺细胞、软骨以及各种其他细胞类型，证实了它们的多能性。重要的是，1型糖尿病患者的细胞也生成了产生胰岛素的β细胞。

这是第一次报道诱导生成来自一名患者的二倍体多能干细胞。而发表在本月《细胞干细胞》（Cell Stem Cell）杂志上的另一篇新论文中，Chung也第一次报道生成了来自出生后人类的二倍体胚胎干细胞（延伸阅读：Cell子刊突破：首次核移植克隆出成人干细胞）。

耶路撒冷希伯来大学的Nissim Benvenisty博士和他的实验室，在这一研究报告中采用微阵列进行细胞基因表达分析证实了生成的细胞实际上是胚胎干细胞。

尽管现在可以采用iPS技术来获得具有患者表型的干细胞系，利用卵母细胞生成的干细胞在细胞替代治疗诸如1型糖尿病等疾病中具有一种优势。SCNT是利用人类卵母细胞来生成多能干细胞系，而iPS细胞则利用的是重组DNA、RNA或化合物，需要对每个iPS细胞都进行安全测试，以及让iPS细胞获得批准用于临床。人类卵母细胞已在全世界范围内常规用于生成临床相关细胞。利用人类卵母细胞来生成多能干细胞系或许尤其适合于开发细胞替代疗法。因此，这项工作使得科学家们朝着这一目标迈出了重要的一步。

（生物通：何嫱）

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